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由于各地自然条件不同，国民经济发展对灌区开发的要求不同，灌区渠系布置的形式也各不相同。按照地形条件，一般可分为山丘区灌区、平原区灌区、圩垸区灌区等。下面讨论各类灌区的特征及渠系布置的基本形式。
1.山丘区灌区
山区、丘陵区地形比较复杂，岗冲交错，起伏剧烈，坡度较陡，河床切割较深，比降较大，耕地分散，位置较高。一般需要从河流上游引水灌溉，输水距离较长。所以，这类灌区干、支渠道的布置特点是：渠道较高，比降平缓，渠线较长而且弯曲较多，深挖、高填渠道较多，沿渠交叉建筑物较多。渠道常和沿途的塘坝、水库相连，形成“长藤结瓜”式水利系统，以求增强水资源的调蓄利用能力和提高灌溉工程的利用效率。
2.平原区灌区
平原区灌区大多位于河流的中、下游，由河流冲积而成，地形平坦开阔，耕地大片集中。由于灌区的自然地理条件和洪、涝、旱、渍、碱等灾害程度不同，灌排渠系的布置形式也有所不同。
（1）山前平原灌区。山前平原灌区一般靠近山麓，地势较高，排水条件较好，渍涝威胁较轻，但干旱问题比较突出。当灌区的地下水丰富时，可同时发展井灌和渠灌，否则，以发展渠灌为主。干渠多沿山麓方向大致和等高线平行布置，支渠与其垂直或斜交，视地形情况而定。这类灌区和山麓相接处有坡面径流汇入，与河流相接处地下水位较高，因此还应建立排水系统。
（2）冲积平原灌区。冲积平原灌区一般位于河流中、下游，坡面坡度较小，地下水位较高，涝碱威胁较大。因此，应同时建立灌、排系统，并将灌、排分开，各成体系。干渠多沿河流岸旁高地与河流平行布置，大致和等高线垂直或斜交，支渠与其成直角或锐角。
3.圩垸区灌区
圩垸区灌区分布在沿江、滨湖低洼地区的圩垸区，地势平坦低洼，河湖港汊密布，洪水位高于地面，必须依靠筑堤圈圩才能保证正常的生产和生活，一般没有常年自流条件，普遍采用机电排灌站进行提排、提灌。面积较大的圩垸，往往一圩多站，分区灌溉或排涝。圩内地形一般是周围高、中间低。灌溉干渠多沿圩垸布置，灌溉渠系通常只有干、支两级。