降水是地表水源的主要补给来源，中国大部分地区降水的季节分配不均匀。长江以南地区多雨季节为3～6月或4～7月。雨季降水量占全年降水量的60%～70%。华北和东北地区，多雨季节为6～9月，雨季降水量占全年降水量的70%～80%。因此,地表径流量主要随降雨的季节而变化，在时间上分配极不均衡，而作物在生长期内的需水是逐日变化且相对均匀的，这使径流的时间分配与灌溉的需求不尽适应。此外，灌溉水源的年际变化也很大,南方河流丰枯年份水量比值在3倍以上，北方河流丰枯年份水量比值可达10～20倍。干旱年份，特别是连续干旱年份，水量不足对农业生产的影响极大，以至造成绝收。中国80年初的年灌溉用水量约4000亿m3，占全国总用水量的84%，其中约90%取自地表水。河川径流的开发利用程度，南方、北方差异很大。在中等干旱年份,海滦河流域已达77%,黄河流域59%，长江流域仅19%。
灌溉水源应在水量和水质两方面满足灌溉的要求。灌溉水源在水量、时间分布、地理位置与灌溉的要求不相适应时，常建蓄水工程调节tr来水状况，做到以丰补歉，及适应自流灌溉农田的要求；或修建引水工程以适应水土资源在地理位置上的不平衡；或修建提水工程以满足高地农田对灌溉的要求。在条件许可时，可修建蓄、引、提相结合的灌溉工程系统，在时间上和地区上对水资源进行更大程度的调节和利用。 灌溉水源的水质，如水的化学、物理性状，水中含有污染物的成分及其含量等，对农业生产也有一定的影响。它应符合作物生长和发育的要求，并兼顾人畜饮用及鱼类生长的要求。灌溉水源的水质不能满足灌溉要求时，可通过工程措施与生物措施加以改善，或与清水掺合，符合标准后再用于灌溉。
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