1.1 渠系水利用系数的影响因素

渠系水利用系数是指灌区末级固定渠道放出的总水量与渠首应该进水量的比值。渠道水利用系数的影响因素是多方面的，其中主要因素为渠道的防渗措施、土壤的透水性能、输水流量和地下水水位。

（1）渠道的防渗措施。渠道防渗是减少输水损失、控制地下水位，提高渠道水利用系数的基本工程措施。目前，渠道采取的防渗方式主要有土料防渗、混凝土防渗和膜料防渗等。根据有关资料：采用土料夯实防渗一般能减少渗漏损失量45%左右，采用混凝土衬砌防渗能减少渗漏损失量70%～75%，采用塑料薄膜衬护防渗能减少渗漏损失量50%～90%。

（2）渠道土壤的透水性能。对于土渠渠道的输水损失量主要取决于渠道土壤的透水性能。土壤的透水性能主要和土壤的质地有关。根据土壤的质地可把土壤划分为砂土、壤土和黏土3类。砂土类土壤主要有粗砂和细砂组成，粉砂和黏粒所占比例很少，因此土壤颗粒粗、黏性小孔隙直径大，土壤透水性强，由此类土壤组成的渠道由于下渗损失量大，渠系水利用系数小。黏土类土壤主要由粉砂和黏粒组成，土壤质地黏重，结构紧密，虽然孔隙率较大，但孔隙直径小，土壤透水能力弱，由此类土壤组成的渠道下渗损失量小，渠系水利用系数较高。壤土类土壤质地比较均匀，其中细砂、粉砂和黏粒所占比例大体相当，颗粒粗细及孔隙直径适中，土壤透水性能介于沙土和黏土之间，因此渠道下渗损失量和渠系水利用系数亦介于以上两种土壤之间。

（3）输水流量与地下水水位。对于某一级固定渠道，输水流量愈大，流速愈快，水流传播时间较短，流量渗漏损失相对较小，渠系水利用系数大：反之，渠道输水流量愈小，流速愈慢，水流传播时间较长，流量相对渗漏损失量愈大，渠系水利用系数小。

灌区地下水水位的高低，直接影响渠系水利用系数的大小。当灌区地下水位较高时，地下水顶托渠系水，减少渠系水的下渗的水力梯度和储水空间，对渠系水的下渗起到抑制的作用，从而提高渠系水的利用系数。当地下水水位高于渠道水位时，地下水还会 “反补”渠道水，出现渠系系数大于1的现象。

1.2 渠系水利用系数测定的基本方法

（1）静态测定法。相关的节水灌溉技术规范对此法的要求为：“应选择一段具有代表性的渠段，长度为50～100m，两端堵死，渠道中间设置水位标志，然后向渠中充水，观测该渠段内水位下降过程，根据水位的变化即可计算出损失水量和渠系水利用系数。”

（2）动态测定法。根据渠道布置情况，选择中间无支流、长度满足要求的代表性渠段，观测上、下游两个断面同一时段的流量，通过量化渠道损失水量的方法推求渠道水利用系数。代表渠段渠道水利用系数用式 （1）计算

式中 ηd——代表渠段的渠道水利用系数；

L——该级渠道的平均长度；

ΔL——代表渠段的长度；

Q1、Q2——代表渠段上、下断面的流量。(www.daowen.com)

1.3 渠系水利用系数的测定

1.3.1 代表渠段的选择

代表渠段选择应遵循如下基本原则：一是所选的典型渠道能代表整个灌区的同级渠道的平均水平，渠道的土质、防渗措施、输水流量的大小和工程完好率等指标应与全灌区该级渠道相接近；二是为减少工作量，可采取抽样测量，但测渠应有足够的数量：对于大型灌区，总干渠1条，干渠不少于2条，支渠不少于2条，斗渠不少于3条，农渠不少于4条；对于小型灌，干渠1条，支渠不少于2条，斗渠不少于2条，农渠不少于3条；三是所选的渠段要有足够的长度：流量小于1m3/s，长度不小于1km；流量小于1～10m3/s，长度不小于3km；流量小于1m3/s，长度不小于5km；流量小于10～30m3/s，长度不小于10km，在满足上述条件的前提下，代表渠段的长度尽量接近灌区同级渠道的平均长度。

1.3.2 流量测算

短距离小流量状态下，推求渠系水利用系数可能产生的最大误差是流量测算误差。因此，对流量测算的精度必须引起足够的重视，引起流量测算的误差，主要包括控制断面选择的误差、测流仪器本身的误差和测宽、测深、测速时产生的误差。为了减少误差，提高流量测算精度，流量测算应尽量满足下列要求：

（1）测流断面：测流断面应选择在渠道顺直，断面稳定，水流均匀，无回流或水流脉动较小的地方；当测流断面生有水草或出现淤积时应对渠道进行整治，整治长度宜大于渠道水面宽的5倍，必要时要用木板或水泥板对断面进行衬砌处理。

（2）测流仪器：干渠和支渠流量和水深条件较好，LS25—1、LS—10型等常规流速仪的测定范围即可满足测深和测速的要求，因此干渠和支渠的流量测算可选用上述常规的仪器。斗渠和支渠的水深和流速均较小，采用常规的仪器无法施测或不能保证精度，宜采用专门测量低水位、小流速的ADV等新型仪器。流速仪应选择新的或使用时间短的，若使用两台流速仪同时测流，要进行比测，作一致性修正。观测农渠流入水稻格田水量时，由于流量很小，水位变化较快，无法用流速仪测流，此时应采用V型量水堰，通过观测水位和时间的方法测量流入田间的水量。

（3）测量精度：测长和测宽最好用钢尺量测，重复3次，取平均值。测深垂线按精密水道断面要求布设，控制断面地形转折变化，水深要读到毫米。测速垂线按精测法布设，测点按3点法和5点法，测流不低于100s，测量的流速计至小数后3位，特别小时流速可计至小数后3位。流量成果计算到小数后4位。

（4）测次安排：通过上述渠系水利用系数影响因素分析可知，对于同一代表渠段，渠道的防渗措施和土壤组成对下渗损失及渠系系数的影响是固定不变的，此时引起渠系系数产生变化的主要原因将取决于渠道的工作方式、输水流量的大小和灌区地下水水位的高低。受作物需水规律的控制和降水、回归水的影响，渠道不同时期的输水流量和地下水位，在不同的阶段都有较大的差异，因此流量的测算应贯穿整个灌溉期，根据灌溉制度选择几个代表时段分别测量，以求得整个灌溉期的平均值。

1.3.3 渠系水利用系数分析计算

（1）每级渠道的平均值。将实测流量代入式 （1）求得单次渠系系数计算成果，然后考虑输水流量大小对渠系系数的影响，采用流量权重系数法计算每级渠道渠系系数的平均值。

（2）渠系系数修正的必要性。上述计算考虑了渠道长度和流量变化对渠系系数的影响，未包括地下水顶托作用对渠系系数的影响。地下水的顶托作用可以从两方面理解：一方面地下水抑制渠道水下渗，只要埋深适宜就会起到降低下渗强度、减少输水损失的作用，据有关资料显示，当渠道净流量达到100m3/s时，埋深为25m的地下水仍会起到顶托作用，影响渠系水的下渗，真正意义上的自由下渗并不存在，因此当地下水埋藏较深时，这一自然影响因素在计算时可不予考虑；另一方面，当渠首引水量小、地下水埋深很浅时，渠系水和地下水补排关系发生改变，形成 “倒比降”，造成地下水 “反补”渠系水，导致渠系系数明显偏大，甚至出现渠系系数大于1的不合理现象时，地下水对渠系系数的影响影就必须在计算时予以考虑。