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灌溉水源是指可以用于灌溉的天然水体，一般分地面水和地下水两种形式。进一步细分的话，则可分为河川湖泊径流、当地地面径流、地下径流和城市污水等四种。
1.水资源紧缺、资源开发进入高成本阶段
(1)我国水资源开发已进入高成本阶段
水资源量有天然资源量、可利用资源量和开采利用量之分。前面涉及的都是天然资源总量，表示我国水资源的天然禀赋差。可利用水资源还与国民经济的实力、科技水平和资源开发的边际效益有关，资源开发应满足经济上合理、技术上可行、环境允许等条件。在一定的经济与科技水平下，是有限的，不能认为水资源取之不尽、用之不竭，盲目乐观是没有根据的；但是科技发展是无限的，可供人类开发利用的水资源也应是无限的，人类经济生活总要向前发展，不会停滞，过分悲观也是没有必要的。
(2)多元化是我国水资源开发的主要趋势
一般地说，引水较建库便宜，用地表水比地下水便宜，水资源开发进入高成本阶段后，一些原来认为开发成本高的资源或取水方式会变为经济合理，出现水资源开发方式与资源种类的多元化。
2.水资源开发方式的发展
(1)大、中、小水源工程的联合调度
①骨干引蓄工程除险加固
目前，我国不少灌区的主要引水渠首老化损坏严重。仅大型灌区的667座渠首中，已报废或失效的占14．8％，严重老化损坏的占39％，安全性降低，功能衰减，有水引不进来。对水库进行除险加固，整修好渠首工程，是缓解资源紧缺的首选方案。
②增补灌区内小型蓄、引水工程
灌区内小型引、蓄工程有三大功能。①补充水源，一般南方灌区塘堰供水量可达净灌溉用水量的1／3—2／5。北方可利用旧河床、低洼地、临村池塘等蓄水，如果供水生产率提高到1-2kg／m3，水源紧缺地区能有1／10～1／15的水面，一般年份也可提供1～1．5次灌溉用水，在经济上还是合理的。②配合干支渠引水调蓄，增加复蓄次数等方式，削减渠系用水高峰，增加田间灌水的灵活性；当小型蓄水工程与干支渠合理联结时，可以采用闲时引水蓄积和接纳退水、搜集回归水，增加小型工程的复蓄次数等方式，提高水的利用率。③ 南方灌区塘堰还可进行综合利用，是停灌期间少量作物供水、生活用水、牲畜饮水的场所。为了发挥小型蓄水工程的拦蓄作用，要为小型蓄水工程扩大承雨面积，开挖集水(雨)沟，以增加其复蓄次数。
(2)地面水地下水联合运用
①合理规划
灌区的地面水利用包括区内拦蓄与区外引水系统，通过分析可以获得多年的可供水资源过程。在一定的开采布局条件下，以确定合理的开采强度，或在一定开采强度下确定地表水对地下水的补给量及相应的补给区域，或根据补给方式和开采强度确定区域内开采布局。
②注意地面、土壤和地下水相互转换的规律性
地下水资源，实际上只是在一定水文周期(包括丰枯年度)内在一定技术经济条件下可以补给利用的水量。没有补给就没有地下水资源。所以要维持地下水资源的持续开采，就应扩大地下水补给来源，要特别注意三水的转化规律性。例如，增加地表覆盖、减少地表径流，增加土壤入渗，不仅有利于土壤保墒，也是涵养地下水源；如果将地表水与地下水统一考虑，渠道或田间水渗漏就不一定都是损失，而是一种重要补给来源；增加对当地径流的拦蓄不仅直接提高了降雨利用率，减少下游除涝任务，也扩大了上游地下水补给量；在河流上游区适当开展井灌，可以少引外河水源，有利于下游引水，也降低了地下水位，减少了地下水蒸发，提高降雨入渗，下游地下水也不一定减少太多，从总体上看还提高了资源开发效益。上游排水可能成为下游的回归水，上游良好的植被与合理开发，正是对下游地下水源的涵养，而下游缺水或许正是上游水资源过分开发的结果。
3.提高降雨及回归水利用率
(1)提高降雨利用率
提高降雨资源利用率包括提高降雨人渗或稻田蓄水(有效降雨量)和增加当地径流拦蓄两种概念，以多年平均降雨深(或作物生育期内降雨深)中被利用水深的百分数表示。一般有效降雨仅局限于大田本身承蓄的水量，与降雨特点、地面覆盖、土壤质地、耕作制度、灌溉制度等有关，稻田浅(湿)灌深蓄，旱作地等高耕作、深翻和采用其他农业、生物化学保墒措施；当地径流拦蓄是指增加田间小型蓄水工程以拦蓄地表径流，提供灌溉用水。
(2)利用回归水
灌溉回归水是指灌水时渠道退水、弃水、稻田落干排水、灌区出露的渠系渗漏水、地下水等，这些水量大都汇集于各级排水沟或天然河沟中。其量有时相当大，达灌溉用水的20％一30％，一般水质良好，应加以利用。为了利用灌溉回归水，要设置回归水的收集系统，如排水水质好，下游灌溉渠应与上游排水沟相接，也可利用灌区内小型蓄水工程拦蓄，必要时可建设专门的回归水集水井，以便及时将回归水用于下游灌溉。
4.劣质水利用技术
(1)高含沙水利用技术
劣质水包括高含沙水、污水、咸水等。高含沙水灌溉是引黄及其支流灌区发展的重要问题。据多年的实践经验，其主要的技术包括选好引水口，渠首采用取水防沙措施(例如底坎或橡胶坝拦沙)，避开高含沙期引水；调整渠线，采用较大渠道纵坡或渠道衬砌，提高输沙能力，实行轮灌集中配水，归并分水口，提高渠道水位，减少渠道中的节制壅水建筑等，以将泥沙输入田间；利用旧河床、低洼地建设沉沙池等。
(2)污水灌溉技术
在城郊存在大量污废水，可开发利用。污水灌水处理费用低，灌溉后还可使污水进一步净化，减少对江河水体的污染。污水灌溉要对污水水质进行仔细分析，有针对性的采用必要的简易处理，如接触曝气、氧化池塘等。不同灌溉作物、土壤，可采用清、污混灌，清、污轮灌，间歇污灌，要减少污水灌水定额，选定合适的灌污时期。
1.可利用水源的情况分析
首先，在不同地区尽量利用可以利用的水源。我国有些地区，水源比较紧张，尽量利用各种水源有着十分现实意义。咸水灌溉、肥水灌溉、浑水灌溉和污水灌溉都已取得显著成绩。咸水灌溉是以含盐浓度高于2％的水实行灌溉。在一些省区都获得了增产。在这种情况下，灌水时间及灌水数量要安排得当，还要有适宜的农业措施相配合。肥水灌溉是以含有硝酸盐的地下水实行灌溉。水中硝态氮(NO_3-N)含量超过15mg/L时，具有一定的肥效。浑水灌溉是在多沙河流用作灌溉水源时，在汛期短时间引用高含沙量的浑水进行灌溉，一方面引水灌溉，同时还有利于减小汛期洪峰。实行浑水灌溉要解决好渠道的冲淤平衡问题，必要时，尚可在指定地点沉积泥沙，改良土壤，淤后清水再用以灌溉。污水灌溉在我国大中城市的郊区发展较快，实行污水灌溉要特别注意水中有毒物质，铬、砷、酚、醛等化合物的含量以及水中病原菌的含有情况，如不符合规定的要求，则需设立沉淀池，氧化池或其他设施，将污水进行必要的处理后，再用于灌溉。
2.提高水源的利用程度
兴建和用好蓄水设施，提高灌溉水源的利用程度也能解决部分灌溉水问题。灌溉水源的取水工程主要有引水灌溉工程，蓄水灌溉工程和提水灌溉工程3种。其中蓄水灌溉工程对水源的利用程度最高。由于河川径流的年际分布和年内分布与灌溉用水要求之间有着较大的差距，需要用工程设施对水源加以调蓄，以丰补缺，即满足灌溉要求，又提高了水源的利用程度，因此，蓄水工程占有重要位置。修建不同规模的水库，是主要的供水设施。但是，目前河川径流利用率较低，还需进一步兴建新的蓄水工程，如修建集雨灌溉工程——蓄水池。蓄水池除及时收集天然降水所产生的地表径流外，还可因地制宜引蓄外来水(如水库水、渠道水、泉水等)，长蓄短灌，蓄灌结合，多次交替，充分发挥蓄水与灌溉相结合的作用。以满足农业和整个国民经济发展的需要，同时要使用好现有的蓄水工程，为农业增产发挥更大作用。
3.协调做好区域之间的水源调济
实行区域之间水量调济，解决好水资源与土地资源的分布不相协调的问题是很重要的。在流域之间实行水量调济，已有许多成功的实例。黄河之水北调，滦河之水东调等均已实现。地区之间以及各省范围的水量调济则有更多的实例。有些大型灌溉系统本身就是～ 项水量调济的工程设施。兼有输水至其他地区的功能。从丰水地区调水到缺水地区，常需兴建比较复杂和比较艰巨的工程，输水距离长、输送水量大就、跨越障碍多、施工难度大而且工程造价高，此外，还须认真分析和研究调水前后地区生态环境可能产生的变化，以防出现环境恶化的后果。
4.地面水和地下水联合运用
实行地面水和地下水的联合运用，对于充分利用水资源，是十分有效的，合理开发利用地下水，可以控制调节地下水位，防止灌区土壤次生盐碱化；抽取地下水灌溉，可以兼起排水作用，在水文地质条件适合的灌区合理开发利用地下水，与地面水资源联合运用，能扩大灌溉面积，提高灌溉保障程度。特别是在我省水量不足的地区，井灌渠灌相结合，已得到很大发展。在两种水资源联合运用的情况下，地面水库和地下水库的配合使用，收效更好。这时多余的地面水除存蓄在地面水库中，尚可储存在地下水库，特别是在汛期地面水库废弃的洪水储存在地下水库，到灌溉季节，两水并用，则大大提高了水资源的利用程度。