第十章：灌溉排水对环境的影响与评价《灌溉排水工程学》教学用课件

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灌溉排水工程学课程教学大纲

灌溉排水工程学课程教学大纲课程名称：灌溉排水工程学（Irrigation and Drainage Engineering）课程编码：Z106004 总学时/总学分：48/3理论学时/理论学分：40/2.5 实验学时/实验学分：8/0.5 适用专业：农业水利工程开课单位：水利建筑工程学院一、课程性质及目的1、课程性质灌溉排水工程学是农业水利工程专业的专业必修课。

2、课程目的课程教学所需达到的目的主要是使学生掌握农田灌溉排水工程的规划设计理论及方法，其中要求学生了解农田土壤水分的基本知识，非充分灌溉原理与作物水分生产函数，灌排系统管理的基本知识，灌溉排水对环境的影响与评价，灌排工程效益与经济评价，掌握农田土壤水分的基本理论，作物需水量与灌溉制度的确定，灌溉用水量与灌水率的制定，灌水方法与灌水技术；重点掌握灌溉渠道系统流量推算的基本理论，灌溉排水渠道的横纵断面设计的计算方法。

二、课程内容及要求绪论1学时教学要求：要求了解灌溉排水工程学的研究对象和基本内容，我国灌溉排水事业现状及发展趋势，学习本课程的方法。

查阅我国和世界古代灌溉排水工程发展历程相关资料。

采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。

第一章农田灌溉原理10学时实验6学时教学要求：要求了解农作物对农田水分状况的要求和土壤水分运动的基本原理。

理解土壤—作物—大气连续体水分运动原理，掌握作物需水量、灌溉制度，作物水分生产函数、灌溉用水量与灌水率概念。

掌握农田水分和土壤含水量的表示和测定方法，作物需水量确定，充分灌溉条件下农作物灌溉制度制定、设计灌水率和灌溉用水过程线的方法。

采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。

实验内容：土壤水势、水分特征曲线测定，测定土壤的饱和含水率、田间持水率、凋萎系数，4学时植物需水量测定，植物的耗水量，2学时第二章灌水方法与灌水技术4学时实验2学时教学要求：了解地面灌水方法，提高地面灌水技术对于节省灌溉水量和增加作物产量的重要性。

灌溉排水工程学实验版定稿PPT课件

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灌溉排水工程学实验
四、试验成果整理和分析
2）计算流量偏差系数
CV＝
s
_
×100％
q
式中 CV——流量偏差系数，％；
s——滴头出流量标准偏差；
_
q ——25个滴头的平均流量。
.
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灌溉排水工程学实验
四、试验成果整理和分析
2、灌水均匀度Cu的计算
根据每次测试结果，计算毛管上滴头出水量均匀系数，
.
18
灌溉排水工程学实验一、实验目的：
3 、学会测针使用方法及量水堰测流技术。 4、通过对输水渠道在不同流量（加大、设计及最小）情况下不同水深（加大、设计及最小）的测试，加深对渠道横断面设计原理的影响。 5、熟练运用明渠均匀流公式。利用测试数据和渠道的其他已知设计参数（如流量Q，底宽b，边坡系数m，糙率n和比降i等）对输引水渠道进行设计、校核。
灌溉排水工程学实验
水利与土木工程学院 Collage of Water Conservancy and
Civil Engineering
农业水利工程系 2020年4月
.
1
灌溉排水工程学实验
教学目标
通过实验，使学生初步具有灌溉排水工程学的基本知识和实验技能，掌握灌溉排水工程中灌溉渠道实验设计和排水沟道实验设计等。
明渠均匀流公式是个高阶隐函数方程，含有渠道底宽b和水深h 两个未知数，不能直接求解。在实际设计中，常采用试算或图解法求解。该公式表述如下：
QAC Ri
②
式中 Q ----- 渠道设计流量（m3/s）；
A ----- 渠道过水断面面积（m2），梯形断面渠道，；
R ----- 水力半径（m），，式中x为湿周，；

《灌排工程》课件

特点
灌排工程具有系统性、综合性、地域性和季节性等特点，需要综合考虑当地气候、土壤、地形、水资源等因素，因地制宜地进行规划和设计。
灌排工程的重要性与应用领域
重要性
灌排工程是农业生产的重要基础设施，对于保障粮食安全、促进农业可持续发展具有重要意义。通过灌排工程，可以有效地提高农作物的产量和质量，增加农民收入，改善农村生态环境。
发展趋势
未来灌排工程将朝着高效节水、智能化、生态友好等方向发展。同时，随着全球气候变化和环境问题的加剧，灌排工程也需要更加注重生态环境保护和可持续发展。
02 灌排工程的设计与规划
灌排工程的设计原则与目标
总结词
设计原则与目标
详细描述
灌排工程的设计应遵循可持续性、经济性、安全性和环保性的原则，旨在提高农业产量、改善农田水利条件、降低自然灾害风险，并确保工程的长期效益。
综合规划与设计
在灌排工程规划与设计中，综合考虑经济效益、社会效益和环境效益。
法律法规保障
制定相关法律法规，创新，推动灌排工程的技术进步和产业升级。
公众参与与教育
加强公众参与和教育，提高公众对灌排工程可持续发展的认识和意识。
05 灌排工程的案例分析与实践
04 灌排工程的环境保护与可持续发展
灌排工程对环境的影响与评价
土壤盐碱化
灌排工程可能导致土壤盐碱化，影响土壤质量和农作物生长。
生态破坏
灌排工程可能对湿地、水域生态系统造成破坏，影响生物多样性。
水资源浪费
不合理的灌排工程可能导致水资源浪费，加剧水资源短缺问题。
评价方法
采用环境影响评价方法，对灌排工程对环境的影响进行科学评估。
01
02
03

《灌溉水利用系数》课件

提高灌溉水利用系数可以增加可供水量，优化水资源配置，满足社会经济发展和生态环境的用水需求，促进水资源的可持续利用。
05
案例分析
某地区灌溉水利用系数的测定与分析
地区概况
介绍某地区的自然条件、农业种植结构以及灌溉设施情况，为后
续分析提供背景信息。
测定方法
说明灌溉水利用系数的测定方法，包括取样、化验和分析等步骤，确保数据的准确性和可靠性。
数据分析
对测定数据进行整理和分析，计算灌溉水利用系数，并对其变化趋势和影响因素进行探讨。
提高灌溉水利用系数的实践案例
案例选择
选取具有代表性的提高灌溉水利用系数的实践案例，如节水灌溉
技术、高效农田水利工程等。
技术介绍
详细介绍这些案例所采用的技术手段和实施过程，包括技术原理
、设备选用、施工方法等。
改善灌溉水源
修建水库、水坝等蓄水设施
01
通过修建水库、水坝等蓄水设施，储存雨水、河水等自然水源
，以备灌溉之需。
污水治理与再利用
02
通过污水处理技术，将废水转化为可用于灌溉的水资源，实现
废水资源化利用。
跨流域调水
03
通过跨流域调水工程，将水资源丰富的地区的水调至缺乏的地
区，改善灌溉水源条件。
04
灌溉水利用系数的实际应用
经验总结
总结这些案例的成功经验，探讨如何更好地推广和应用灌溉水利用系数，为农业节水提供借鉴和参考。
THANKS
感谢观看
试验室模拟法
在试验室内模拟田块环境，通过控制灌溉水量、土壤湿度等参数，测定灌溉水利用系数。
遥感监测法
利用卫星遥感技术监测农田灌溉用水量，结合地面实测数据计算灌溉水利用系数。

《灌溉水源》PPT课件

〔2〕农民在得不到净水的条件下，自发引用城市生活和工业废污水作为灌溉水源，导致污水灌溉行为任意进展，污水灌溉面积盲目开展。
〔3〕污水灌溉的理论与技术研究不够虽然污水灌溉面积在我国灌溉农田中目前所占的相比照例不大，但污水的总量在增加。
如何合理的污水灌溉
• 〔1〕政策方面： • ①全面调查，科学规划，严格控制废污水
(1)浅层地下水
降水入渗是潜水的主要来源，潜水蒸发强度与土壤输水性能、地下水的深埋和气象条件有着密切联系。
(2)深层承压水的地下水资源
开采区内部地下水的补给仅有来自相邻弱透水层产生的弹性释水和相邻含水层之间的越层补给，在开采过程中，不发生含水层的疏干现像。
三、灌溉水源的水质及污染防治
• (一)灌溉的水质要求 • 灌溉水质的要求： • a泥沙含量〔允许粒径一般为
• 地表水包括河川径流、湖泊和汇流过程中拦蓄的地表径流。
• 地下水有浅层地下水和深层地下水。
• 城市污水和灌溉回归水用于灌溉，是水资源的重复利用。
一
一，灌溉水源的水量及其特点
我国河川径流多年平均总量约为26590亿m3，地下水总补给量约为7814亿m3。扣除重复局部，全国水资源总量约为2.7万亿m3，占世界第六位。但是每亩耕地平均占有水量仅为1760m3，相当于世界平均值的一半左右，而人均占有水量仅为 2600m3，约为世界平均值得四分之一。
超标排放；
• ②切实做好污水灌溉管理工作，使其标准化和程序化；
• ③ 充分认识污水灌溉在水资源配置中的地位，把污水的治理和应用作为节水的主要
〔2〕技术方面：
• ①要合理选择灌溉对象。植物不同的器官对污染物的吸收累积程度也不同。一般呈现根、茎、叶、籽粒、果实依次递减的规律。

灌溉排水工程学教学用课件

重力水：如地下水位高，停留在根系层的重力水影响土壤的通气，这部分水称为过剩水。
田间持水率：灌水两天后土壤所能保持的含水率，它是重力水和毛管水、有效水分和过剩水分的分界线。
•灌溉排水工程学教学用
•2
二、作物生长对农田水分状况的要求
水对作物的生长的影响：（1）水是作为进行光合作用、制造有机物的原料；（2）水使作物保持正常、稳定状态；（3）水是作物营养元素、矿物质的载体；（4）水分是作物细胞原生质的重要成分；（5）水分可以调节作物体温。
（2）地下水补给条件下的蒸发若地下水埋藏较浅，表土蒸发消耗的水分在毛管力的作
用下有地下水补给。如果外界蒸发力不随时间而变，土
壤水分蒸发强度与地下水向上补给的通量处于相对平衡
状态，就形成稳定蒸发。
•灌溉排水工程学教学用
•15
•灌溉排水工程学教学用
•16
四、土壤—植物—大气连续体水分运移（SPAC）
参照作物需水量ET0：指的是土壤水分充足，地面完全
覆盖、生长正常、高矮整齐的开阔(长、宽均在200m以上)绿草地(高3~15cm)的蒸发蒸腾量。参照作物需水量只受气象条件的影响。目前采用的计算作物需水量方法，大致分为以下两步：第一步：考虑气象因素对作物需水量的影响，计算参照
作物蒸发蒸腾量ET0 ；
（5）改善土壤性能
可将农田水分过多部分积蓄以用于灌溉。
•灌溉排水工程学教学用
•19
第二节作物需水量与灌溉制度
一、作物需水量及影响因素
作物根系吸水，也称植株蒸腾①
农田水分消耗
植株间水分蒸发，也称棵间蒸发② 深层渗漏：旱作物
渗漏③ 田间渗漏：水稻
作物需水量：是指生长在大面积上的无病虫害作物，在最

灌溉基础知识ppt课件

头有可以转动的，转动可以是360度回转也可以是转动一定角度。喷枪还可以用于工业防尘。
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• 如果将喷头和水源用管子连接，使得喷头可以移动，为移动式喷灌，将塑料管卷到一个卷筒上，可以随着喷头移动放出，也可以人工移动喷头。
• 喷灌的缺点是由于蒸发也会损失许多水，尤其在有风的天气时，而且不容易均匀地灌溉整个灌溉面积，水存流在叶面上容易造成霉菌的繁殖，如果灌溉水中有化肥的话，在炎热阳光强烈的天气会造成叶面灼伤。
•
时针式喷灌机的旋转可以由水力推动，也可以由电机推动，目前大多数
都使用电机。这种机械灌溉面积是一个圆形，因此在每个圆形之间的空档不
能被灌溉利用，只适合在耕地面积充分的地区使用。
25
平移式喷灌机 • 也叫连续直线移动式喷灌机，是一个长管道，每隔一定间隔有
一个支架，支架上有轮子，喷头在管子上，整个管道平行移动喷洒，水由管道一头输入，所以喷灌面积可以大到几千公顷。
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微喷灌
•
微喷灌是利用折射、旋转、或辐射式微型喷头将水均匀地
喷洒到作物枝叶等区域的灌水形式，隶属于微灌范畴。微喷灌
的工作压力低，流量小，既可以定时定量的增加土壤水分，又
能提高空气湿度，调节局部小气候，广泛应用于蔬菜、花卉、
果园、药材种植场所，以及扦插育苗、饲养场所等区域的加湿
降温。
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滴灌
• 是将水一滴一滴地、均匀而又缓慢地滴入植物根系附近土壤中的灌溉形式，滴水流量小，水滴缓慢入土，可以最大限度地减少蒸发损失，如果再加上地膜覆盖，可以进一步减少蒸发，滴灌条件下除紧靠滴头下面的土壤水分处于饱和状态外，其它部位的土壤水分均处于非饱和状态，土壤水分主要借助毛管张力作用入渗和扩散。
26复合灌溉技术施工27地膜与滴灌结合28施工完成29促进作物生长30棉花作物31棉花成熟32传统北方小麦灌溉渠施工33南方水稻灌溉34经济作物灌溉35适合于大型农场36机械化操作37牧草灌溉38美国现代灌溉发展39美国土耳其以色列发展最为迅速40未来中国灌溉的发展趋势41中新网2月1日电据中央电视台新闻联播报道中共中央国务院近日印发了关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见指出做好2012年农业农村工作稳定发展农业生产确保农产品有效供给对推动全局工作赢得战略主动至关重要

灌溉施肥节水效益评价精简版课件

促进农业可持续发展
灌溉施肥节水技术可以提高农业的生产效益和资源利用效率，有利于农业的可持续发展和环境保护的协调。
灌溉施肥节水技术的经济效益
03
评价
经济效益评价方法
静态投资回收期法
1.A 通过比较灌溉施肥节水技术实施后的收益和初始投资，计算出收回投资所需的时间。
动态投资回收期法
1.B 考虑到资金的时间价值，计算出灌溉施肥
提升国民经济发展水平与国际竞争力
国民经济发展水平
灌溉施肥节水技术的应用可以促进农业现代化发展，提高农业综合生产能力，从而为国民经济发展做出贡献。
国际竞争力
通过推广和应用灌溉施肥节水技术，可以降低农业生产成本，提高农产品品质和产量，增强国际竞争力，促进农产品出口贸易。
灌溉施肥节水技术的综合效益
技术与社会效益的统一
培养新型农民
采用灌溉施肥技术需要农民掌握相应的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ业技术和知识，这有助于培养一批有知识、懂技术的新型农民。
促进农村发展
通过灌溉施肥技术的应用，可以促进农村经济的发展，提高农民的生活水平。
保障国家粮食安全
灌溉施肥技术的应用可以提高作物的产量和品质，为国家提供更多的粮食资源，保障国家粮食安全。
05
评价
技术与生态效益的统一
维持土壤肥力
灌溉施肥技术通过将养分直接输送到作物根部，减少养分流失，维持土壤有机质和土壤生物的活
性，保持土壤肥力。
保护水资源
合理灌溉和精准施肥可以减少水资源的浪费，提高水资源的利用
效率，保护有限的水资源。
改善环境质量
通过减少化肥和农药的使用，可以降低面源污染，改善水质和生
年运行费用
包括能源消耗、设备维护、化学药剂等方面的费用。

灌溉排水对环境的影响与评价共19页PPT

灌溉排水对环境的影响与评价
1、纪律是管理关系的形式。——阿法纳西耶夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响，而是让儿童练习良好道德行为，克服懒惰、轻率、不守纪律、颓废等不良行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养成儿童自觉的纪律性，这是儿童道德教育最重要的部分。—— 陈鹤琴
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的。——孔子

灌溉排水工程学 ppt课件

ppt课件
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第二阶段：
开始于土壤含水率减少到θ=θk 时，由于土壤含水率降低，土壤向上输送水分的能力减弱，土壤水分的蒸发强
度取决于大气蒸发力与土壤向上输送水分能力二者的制
约关系。该阶段的土壤水蒸发强度随含水率减小而逐渐
减小，所以称为蒸发强度递减阶段。
该阶段土壤蒸发强度ε由下式计算；
ε =（aθ+b）E0
重力水：如地下水位高，停留在根系层的重力水影响土壤的通气，这部分水称为过剩水。
田间持水率：灌水两天后土壤所能保持的含水率，它是重力水和毛管水、有效水分和过剩水分的分界线。
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二、作物生长对农田水分状况的要求
水对作物的生长的影响：（1）水是作为进行光合作用、制造有机物的原料；（2）水使作物保持正常、稳定状态；（3）水是作物营养元素、矿物质的载体；（4）水分是作物细胞原生质的重要成分；（5）水分可以调节作物体温。
将实验资料I、t按时序求出i=△I／△t，取lg i及1g t，点
绘于双对数纸上，可拟合成一条直线，如图1—5所示。
ppt课件
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由于（lg i1-lg i2）/ （lg t1-lg t2）=-t gθ=-α 即α为拟合直线与横轴的夹角的正切值
拟和直线与纵轴的截距即为l g i1
则累积入渗量I与入渗时间t的关系
植物（P）应用统一的能量指标“水势”来定量研究整个系统中各个环节能量水平的变化：
式中：
C(h)=dθ／d h表示压力水头减少一个单位时，单位体积
土壤中所能释放出来的水体积，其量纲为[ L-1 ]，称为容
水度或比水容量，它是土壤水分特征曲线上的斜率。
ppt课件
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四、灌排工程环境影响定性评价方法
定性评价的主要方法： 1、判别法一种主要基于主观感觉的定性判断。
2、一览表法
3、网络法按照因果关系，发射到各级影响范围，形成树枝状网络，对工程项目的影响面和影响深度进行全面的定性评价。
五、灌排工程环境影响定量评价方法
1、专家打分法选择有各类技术专长和知名度的专家若干人，征询对环境因子的筛选和重点因子定性定量评价的意见。 2、分级评分法将各环境因子的影响程度分成为几个等级，以其等级值代替评分值，加权后进行评分。 3、线性评分法该方法首先将各评价因子的环境影响给出一个相对分值，这一相对分值采用线性方法进行变换，并在考虑权重后，确定综合评价指数Ij
第十章灌溉排水对环境的影响与评价
第一节灌溉排水对环境的影响
一、灌溉排水对区域水文循环的影响
二、灌溉排水对气候环境的影响
大规模灌溉可造成局部地区的空气温度、湿度及土壤状况的改变，小范围的灌溉主要改变农田小气候。
三、灌溉排水对地下水环境影响
四、灌溉排水对土壤的影响
合理灌溉可以调节土壤水、肥、气、热状况，改善作物的土壤环境条件，改良土壤反之，则破坏土壤结构，形成沼泽化、盐碱化，恶化土壤环境。
第三节灌排的负效应及防治
一、灌溉排水的负效应
1、区域水环境恶化大型的水利工程改变了当地的水文规律，出现区域性变干；径流量减少，洪涝灾害减轻而干旱加剧；河流下游来水减少而导致盐化。 2、土壤盐碱化绝大部分降雨通过入渗转化成了土壤水和地下水，又通过自然蒸发和人工开采而消耗，这就形成土壤盐分的垂直运动而流出很少。外来水源带来的盐分也在灌区不断积累。 3、地下水位急剧下降由于大量抽取地下水，而造成地下水位的降低，出现地下水漏斗、地表下沉，以及水井报废等问题。
由综合评价指数排序表，可以看出围垦湖面1/5的方案环境影响评价效果最好(其Ij最大)。
4、环境因素评分函数法环境评价因子的实际值与环境质量关系一般都是非线性的。巴特
尔环境评价系统的环境评价分值范围同意为[0，1]，其总的思想是用有工程和无工程的环境影响差别来评价工程环境影响。
5、模糊评判法由于许多的因子很难用精确的数值度量，属于模糊现象。模糊评判法，根据模糊数学原理，将诸环境因子加以量化，在统一的无量纲的隶属度基础上，进行方案的评判选优。
五、灌溉回归水对水质影响
灌溉回归水以不同的方式影响河流的水质，使河水的盐分、养分、农药、水量、悬浮和沉淀物质等增加。
六、灌溉对作物病虫害的影响
由于灌溺提供的湿润条件，某些虫类可能大量繁殖生长并导致农作物和人畜的病害。
七、灌溉对社会经济的影晌
人类文明与灌溉紧密相连。大型灌区涉及到不同的行政区划而易引起水事纠纷。
二、减小灌排负效应的措施
1、实行水资源整体统一规划、统一管理，改善流域生态环境； 2、加强灌溉用水管理，大力开展节水灌溉； 3、合理开采地下水，防止地下水水位的大幅度下降； 4、控制地下水位，防止土壤次生盐碱化。
பைடு நூலகம்
三、环境影响评价的内容和程序
环评程序：凡进行可行件研究的项目，环评可与可行性研究同时进行。环境影响评价包括初步评价和详细评价两种。
水利工程环评的内容和步骤： (1)环境影响程度及范围分析； (2)项目影响区域内的环境现状的调查描述和评价； (3)主要评价要素受项目影响变化的预测； (4)环境影响评价； (5)环境对策研究； (6)环境影响评价报告书。
二、环境质量评价的概念
1、环境要素、环境质量与环境评价环境要素：《中华人民共和园环境保护法》中所称环境中的每一项可以认为是代表一种环境要素。环境质量：一个具体的环境内，环境总体或环境中的某些要素，对人群的生存繁衍以及社会经济发展适宜的好坏程度称为环境的质量。环境评价：按一定的标准、原则，采用一定的方法，确定某一区域范围内环境质量，预测环境质量变化和评价人类活动影响。
单要素评价
按评
价要素分
多要素评价
区域环境综合评价
按时
间次序分
回顾评价现状评价影响评价
2、环境要素的质量参数与评价参数描述环境要素质量水平的因子称为环境要素的质量参数。进行环境评价时，参与环境评价的质量参数就成为评价参数。 3、环境质量参数的背景值及基线值背景值：就是评价区域内相对清洁地区调查、监测所得到的质量参数的统计平均值。基线值：即环境要素质量参数的现状值。
第二节灌排对环境影响的监测与评价
一、灌区水环境监测
灌区水环境监测主要包括：监测网的布设、监测项目和监测频率的确定及监测工作的管理等。监测网的要求： (1)对所监测的环境因子的时空变化能起控制作用； (2)尽量与灌溉排水观测项目共用； (3)在末受影响的邻近地区，设立对比监测点。监测项目：监测频率：监测工作的管理：按照国家规定的有关法规、标准和方法进行监测工作，监测结果必须以监测数据为依据，确保监测工作的客观性。
4、灌溉排水引起水污染灌区水污染包括以下两个方面： (1)外来水入侵淡水层而污染地下水； (2)灌溉水通过对土壤的冲洗、淋溶将土壤中的有害物质带渗入地下，污染地下水和水体。 5、灌溉引起的作物病虫害不合理的灌溉和排水，改变了田间水分状况和农田小气候，容易出现各种病虫害。 6、灌溉产生的土壤侵蚀灌水方法如果技术不当、灌水速度太快、坡度太大或等均可能产生土壤侵蚀。
隶属度rij表示第j个方案中第i个因素的相对满意度，在[0，1]中取值，难以定量的因子采用模糊语言确定其隶属度。
6、概率评分法实际上工程对环境的影响不是完全确定的。概率评分法考虑了影响的出现概率，将环境影响分为有利、不利、相互矛盾3类。
7、各评价因子权重的确定权重的确定方法
(1)专家估测法。 (2)排队比较法。