17.3 灌水沟畦与格田
17.3.1 灌水沟畦技术要素宜通过分区专门试验或采用试验与理论计算相结合的方法确定，也可根据当地或邻近地区的实践经验确定。
17.3.2 旱作灌水沟的长度、沟底比降和入沟流量可按表17.3.2确定。灌水沟间距宜与采取的沟灌作物行距一致。
17.3.3 旱作灌水畦长度、畦田纵向比降和单宽流量可按表17.3.3确定。畦田不应有横坡，宽度应为农业机具宽度的整倍数，且不宜大于4m。
17.3.4 采用长畦分段灌或水平畦灌时，灌水畦技术要素应通过试验或采用试验与理论计算相结合的方法确定，也可根据当地或邻近地区的实践经验确定。
17.3.5 灌溉方式根据当地田间工程状况和灌溉条件，也可采用波涌畦（沟）灌等其他灌溉方式。
17.3.6 采用覆膜畦灌时，灌水畦规格可同畦灌，畦长不宜大于240m。覆膜开孔率宜选用3％～5％，入膜流量宜根据实验资料测定，当缺少实验资料时，可按下列公式计算：
式中：qb——覆膜畦灌入膜单宽流量［L/（s·m）］；
f0——土壤稳定入渗率（m/min）；
L——畦田长度（m）；
Bb——畦田宽度（m）；
wk——畦田内灌溉水流通过的膜孔面积（m²）；
wf——畦田内灌溉水流通过的膜缝面积（m²）；
kk——膜孔旁侧入渗影响系数，取值1.46～3.86，黏性土取大值，砂性土取小值；
kf——膜缝旁侧入渗影响系数，取值1.46～3.22，黏性土取大值，砂性土取小值；
Nk——畦田内开孔排数，包含放苗孔和专用灌水孔；
Nf——畦田内灌水膜缝数量；
S——膜孔间距（m）；
bf——膜缝宽度（m）；
d——膜孔直径（m）。
17.3.7 采用覆膜沟灌时，灌水沟形状与规格同沟灌，沟长不宜大于300m。覆膜开孔率宜选用3％～5％，入膜流量宜根据实验资料测定，当缺少实验资料时，可按下列公式计算：
式中：qf——覆膜沟灌入膜流量（L/s）；
w——开孔面积（m²）；
K——旁侧入渗影响系数，取值1.46～3.86，黏性土取大值，砂性土取小值；
f0——土壤稳定入渗率（m/min）；
N——灌水沟内渗流的膜孔排数，包含放苗孔和专用灌水孔；
Lf——覆膜沟长度（m）。
17.3.8 采用试验或试验与理论计算相结合的方法评定沟畦灌水质量时，宜按下列公式分别计算田间水利用系数、灌水供需比、灌水均匀系数。田间水利用系数应达到0.90以上，灌水供需比和灌水均匀系数应达到0.85以上：
式中：ηf——田间水利用系数；
Ws——灌后储存在土壤计划湿润层中的水量（m³）；
Wf———灌入田间的水量（m³）；
Es一一灌水供需比；
Wn——灌前土壤计划湿润层所需的水量（m³）；
Cu——灌水均匀系数；
——灌后沿沟畦测点土壤实际蓄水深度与平均储水深度的差值（m）；
——灌后土壤平均储水深度（m）。
17.3.9 平原水稻区格田长度宜为60m～120m，宽度宜为20m～30m，山丘区可根据地形、土地平整及耕作条件等调整。盐碱地冲洗灌溉格田长度宜为50m～100m，宽度宜为10m～20m。对于无水层的格田灌溉，土壤入渗能力强，灌溉水流推进较慢时，可适当减小格田规格。格田灌溉的流量应根据实验确定，无资料时可按下式计算：
式中：q——单个格田的灌水流量（m³/h）；
h——需要建立的水层深度（m）；
t——建立水层深度所需的时间（h）；
——土壤的平均入渗速度（m/h）；
A——单个格田的面积（m²）。
17.3.10 土地平整应符合下列规定：
1 旱作灌区宜以末级固定渠道控制范围作为土地平整的基本单元；水稻灌区和稻麦轮作灌区宜以格田作为土地平整的基本单元。
2 土地平整精度，旱作沟畦灌应符合灌水沟畦对坡度的要求，田面相对高程标准偏差宜小于60mm；水稻格田田面相对高程标准偏差宜小于20mm。
3 挖填分界明显和平整地块面积较大时，宜采用方格网法进行土地平整设计。方格网边长可采用20m～40m，机械化施工时可适当增加边长。
4 地形起伏较大和挖填深度较大，且地块不规则时，宜采用横断面法进行土地平整设计。断面布置应能反映地形变化特征，断面间距宜采用20m～50m，断面变化小时宜取大值，断面变化大时宜取小值。
5 地形起伏不大，地面凹凸不平的非均匀变化的地块和挖填分界不明显的地块，宜采用散点法进行土地平整设计。测点布置应包括田块的角、边高程点和田块的最高、最低、次高、次低以及代表不同高程位置的高程点。
6 地形极为复杂，高低悬殊较大时，宜对多个土地平整基本单元进行统一设计。
17.3.1 灌水沟畦是田间灌溉系统中最末级工程，是直接受水区。灌水沟畦要素决定灌溉效率和效果。因此选择不同灌溉方式下的灌水沟畦技术要素，是典型工程设计的关键。灌水沟畦的理论计算，具体方法可参考关研究成果资料。
17.3.2～17.3.7 田间工程是灌区灌排工程中重要的组成部分，畦灌、沟灌、格田灌是常用的地面灌溉方式，随着灌溉技术的不断发展，地面灌溉方式也在不断改进，逐步发展了更加节水的长畦分段灌、水平畦灌、波涌畦灌、波涌沟灌、覆膜畦灌、覆膜沟灌等，因此，田间工程设计可根据需要选择。
长畦分段灌、水平畦灌、波涌畦灌、覆膜畦灌等灌溉方式通常适用于密植作物灌溉；沟灌、波涌沟灌、覆膜沟灌等灌溉方式通常适用于宽行距旱作物灌溉；格田灌通常适用于水稻及盐碱地冲洗灌溉。改进式地面灌溉需要增加输水软管、入口流量自动控制系统及覆膜等配套措施，需要精细化管理，运行管理要求也更高，但其灌水均匀度高，灌溉更加节水。因此，在干旱缺水、有节水要求的地区可选用。
采用波涌畦灌时，田面纵向坡度宜为1‰～6‰，不宜存在局部倒坡或洼地，畦宽不宜超过4m，畦长不宜大于240m。
采用波涌沟灌时，灌水沟的间距（沟距）应与灌水沟的湿润范围相适应，并满足农作物耕作栽培和机耕要求，轻质土壤的间距宜为500mm～600mm，中质土壤宜为600mm～700mm，重质土壤宜为700mm～800mm。沟长应根据沟底坡度、土壤入渗能力、入沟流量、土地平整程度以及农机作业效率等因素确定。
长畦分段灌溉可以实现450m³/hm²左右的低定额灌溉，灌溉效率可提高一倍左右，投资小，技术操作简单。水平畦灌的特点是畦田面积大（可达3.33hm²），入畦流量大，水流推进速度快，深层渗水少，灌水均匀度高。
17.3.8 ηf、Es和Cu三项指标综合评价地面灌水质量的方法，国内、外均有采用。其含意是当灌水量不足时，虽ηf可达到1，但Es较低，不能满足作物生长所需要的水分，达不到高产的目的；灌水量虽然适当，如Cu不高，则可能导致某些地区出现深层渗漏，某些地区又有灌水量不足的现象，作物长势不均匀，产量也不会高；如果超量灌水，Es、Cu都可能达到1，但ηf却较低，达不到节水的目的，还可能引起生态方面的负效应。所以必须同时用三项指标才能综合反映出灌水质量的优劣。从我国北方地面灌水技术现状分析，三项指标达到0.85以上，经过努力是可以做到的。
本标准式（17.3.8-1）～式（17.3.8-3）中的Ws、Wn及
可按下列公式计算：
式中：Ws——灌后储存在土壤计划湿润层中的水量（m³）；
Wn——灌前土壤计划湿润层所需的水量（m³）；
A——试区面积（m²）；
γ——土壤容重（t/m³）；
H——计划湿润层深度（m）；
ω——试区灌水后平均土壤含水率（占干土重％）；
ω0——试区灌水前平均土壤含水率（占干土重％）；
ωmax——试区H深度内土壤田间持水率（占干土重％）；
Zi——灌后第i点土壤中的实际储水深度（mm）；
Z——灌后试区各点土壤中的平均储水深度（mm）；
n一一试区内土壤储水深度测点总数目。
17.3.10 土地平整可提高灌水均匀度，提高灌水效率，实现节水灌溉，是田间工程建设中非常重要和关键的建设内容，是提高地面灌溉效果的主要工程措施。因此在田间工程设计中应高度重视。土地平整应满足灌水沟畦对坡度的要求，精度宜采用田面相对高程标准偏差进行描述。旱作灌水沟畦的田面相对高程标准偏差宜小于60mm，是根据试验资料和工程实践资料确定的，当采用激光平地技术时精度可适当提高；水稻格田的田面相对高程标准偏差宜小于20mm。
- 上一节：17.2 典型设计
- 下一节：17.4 低压管道输水灌溉
