灌溉分布均勻度計算器
輸入最低四分之一平均施水量與全場平均施水量，即時算出低四分位分布均勻度 DU = (最低1/4平均 ÷ 全場平均) × 100，用於評估灌溉系統均勻性與改善空間。
輸入資料
計算結果
重點速覽：灌溉分布均勻度（distribution uniformity, DU）量化一套灌溉系統把水「均勻地」送到田間各個位置的程度，是判斷滴灌、噴灌、微灌與地面灌溉效能的核心指標。理想上每個位置得到的水量都一樣；但實際上因管路沿程壓力損失、噴頭或滴頭堵塞與磨損、間距與佈置不當、風吹漂移、地形起伏等因素，各點施水量會有差異。最常用的是「低四分位分布均勻度」（low-quarter DU）：把田間所有量測點（例如用捕水杯量噴灌落水、或量各滴頭出流）由少到多排序，取施水量最少的那 1/4（25%）點求平均，再除以全部點的平均施水量並化為百分比：DU_lq = (最低 1/4 平均 ÷ 全場平均) × 100%。之所以聚焦「最少的 1/4」，是因為灌溉的目標常是讓最乾的區域也達到作物需水——若這些乾區施水太少，管理者只好增加全場灌水量把乾區補上，結果濕區被過度灌溉、水與肥料流失，DU 越低這種浪費越嚴重，抽水與施肥成本也越高。DU = 100% 代表完全均勻；一般而言，設計與維護良好的滴灌可達 85–95%，微噴 80–90%，噴灌 70–85%，地面漫灌則可能只有 60–80% 或更低。DU 偏低的常見原因與對策包括：主支管壓力差過大（改善管徑、分區、加壓力補償滴頭）、滴頭/噴頭堵塞或老化（過濾、清洗、定期更換）、間距或重疊不足（重新佈置）、風速過高（改時段或用低角度噴頭）。要注意 DU 與「灌溉效率」不同——DU 只描述空間均勻性，效率還牽涉深層滲漏、逕流與蒸發損失；但 DU 是效率的上限之一，均勻性差的系統很難有高效率。量測 DU 需佈設足夠且具代表性的取樣點、在正常運轉壓力下量測，並確保『最低 1/4 平均』與『全場平均』使用同一單位（可用施水深 mm 或體積 L，因為是比值，單位相消）。
計算公式
低四分位分布均勻度：DU = (最低 1/4 平均施水量 ÷ 全場平均施水量) × 100%。
最低 1/4 平均：所有量測點由小到大排序後，取最小 25% 點的平均。
DU 為比值，最低1/4與全場平均使用同一單位即可。
$$DU_{lq} = \frac{\bar{Q}_{lq}}{\bar{Q}_{avg}} \times 100\%$$使用說明
- 在系統正常運轉壓力下，於田間佈設代表性取樣點量測各點施水量（捕水杯或滴頭流量）。
- 把各點值由小到大排序，取最低 25% 求平均，得『最低1/4平均』；全部點求平均，得『全場平均』。
- 填入兩值，系統即時算出 DU%；越接近 100% 越均勻，偏低則檢查壓力、堵塞與佈置。
低四分位分布均勻度 DU 概略分級
| DU (%) | 均勻性 | 建議 |
|---|---|---|
| ≥ 90 | 優 | 維持良好，定期巡檢 |
| 80–90 | 良 | 可接受，滴灌宜再優化 |
| 70–80 | 普通 | 檢查壓力差與局部堵塞 |
| 60–70 | 差 | 需維護或重新設計佈置 |
| < 60 | 很差 | 系統性問題，大幅改善 |
可接受門檻依系統類型而異：滴灌期望較高（>85），噴灌與地面灌溉標準較寬。
理財情境案例
噴灌捕水杯量測 DU
某噴灌田佈 16 個捕水杯，全部平均施水量 = 25 mm，其中最低 4 杯（最低 1/4）平均 = 22 mm。
DU = (22 ÷ 25) × 100 = 88%。
屬良好等級；若要再提升，可檢查壓力分布與噴頭重疊，減少最乾角落的落水不足。
滴灌堵塞導致 DU 下降
滴灌帶部分滴頭堵塞後，全場平均出流 = 2.0 L/h，最低 1/4 平均降至 1.3 L/h。
DU = (1.3 ÷ 2.0) × 100 = 65%。
DU 落到『差』的區間，代表末端或堵塞區嚴重缺水；應加強過濾、沖洗管路並更換堵塞滴頭，恢復均勻性。
常見問題
為什麼用『最低 1/4』而不是全部的變異？
灌溉常以『讓最乾的地方也達標』為目標，因此最關心施水最少的那部分區域。低四分位 DU 直接聚焦最乾的 25%：只要它們相對全場平均偏低，就得增加整場灌水量去補齊，造成濕區過灌與浪費。這比只看整體標準差更貼近灌溉管理的實務決策，也是 USDA 等機構採用的標準定義。
DU 和灌溉效率一樣嗎？
不一樣。DU 只描述水在空間上的『均勻程度』，不含深層滲漏、地表逕流與蒸發等損失；灌溉效率（或應用效率）則衡量真正進入根區被作物利用的水占施水量的比例。兩者相關——DU 差的系統很難有高效率，因為要補乾區得整場多灌、濕區流失——但 DU 高不代表效率一定高（例如全場均勻卻普遍超量灌溉）。
DU 要多高才算好？
取決於系統類型與作物價值。滴灌本應非常均勻，DU 期望 85–95%；微噴約 80–90%；噴灌 70–85%；地面漫灌 60–80%。高價值作物或缺水地區會要求更高。低於這些範圍就代表有壓力差、堵塞或佈置問題，值得維護或改善。
怎麼量測才有代表性？
在系統『正常運轉壓力』下量測；取樣點要覆蓋不同管路位置（進水端與末端、高處與低處、不同支管），數量足夠（噴灌常用網格佈捕水杯，滴灌抽測分布各處的滴頭流量）。運轉時間要一致、避免風大時段（噴灌）。點太少或只量某一區會嚴重高估或低估 DU。
DU 偏低怎麼改善？
先找原因：若末端明顯偏低，多半是沿程壓力損失或管徑不足——可分區、加大管徑或改用壓力補償滴頭；若隨機分布的點偏低，常是堵塞或噴頭磨損——加強過濾、定期沖洗與更換；若整體忽高忽低，檢查間距與重疊、地形與風。改善後重新量測 DU 驗證成效。
相關工具
參考資料
內容審核：香港計算器科學團隊。DU 依 (最低1/4平均 ÷ 全場平均)×100% 計算。