作物灌溉制度--农田水利学教学网

作物灌溉制度-农田水利学教学网篇一：农田水利学第一章 1 农田水分状况 农田水分：指农田中的地表水、土壤水和地下水。地表水：地表积水。 土壤水：包气带中的水分。 地下水：饱水带中的水分（可自由流动的水体） 。 与作物生长最密切的是土壤水。 一、土壤水 （一）土壤水分形态 土壤水又可分为吸着水、毛管水和重力水等几种水分形态。 1吸着水 （1）吸湿水 分子力、紧紧束缚在土粒表面、不能移动、分子状态水 吸湿水达到最大时的土壤含水率称为吸湿系数。 （2）膜状水 分子力、束缚在土粒表面、可沿表面移动但不能脱离土粒表面、液态水膜 膜状水达到最大时的土壤含水率称为最大分子持水率。 2毛管水 对于单个土粒,只能依靠分子力吸附水分, 但对于由许多土粒集合而成的土壤,其连续不断的孔隙相当于毛细管, 因此还存在一种毛管力,依靠毛管力保持在土壤中的水分称为毛管水。按水份供给情况不同，分悬着毛管水和上升毛管水。 （1）悬着毛管水 灌溉或降雨后，在毛管力作用下保持在上部土层中的水分。 土壤储存水的主要形式。 悬着毛管水达到最大时的土壤含水率称为田间持水率。（2）上升毛管水 在地下水位以上附近土层中，由于毛细管作用所保持的水分。 上升毛管水达到根系，则可被作物吸收利用，但地下水位不允许上升到根系，以防渍害。 盐碱地区应严格控制地下水位，发防发生次生盐碱化。3重力水 土壤中超过田间持水率的那部分水为重力水。 重力水以深层渗漏的形式进入更下的土层，或地下水。旱地应避免深层渗漏，以防止水的浪费和肥料的流失。水田保持适宜的深层渗漏是有益的，会增加根部氧分，有利于根系发育。 （二）土壤水分的有效性 土壤对水分的吸力：1000MPa 作物根系对水分的吸力： MPa 左右 (1 MPa=大气压=100m 水柱) 如果水分受土壤的吸力小于 MPa, 作物可吸收利用;如水分受土壤的吸力大于 MPa, 则作物不能吸收利用。 MPa 是有效水和无效水的分界点。 土壤水分的有效性可以用下图来说明：（图：土壤水分有效性图） 二、农田水分状况 (一)旱田适宜的农田水分状况 不允许地表积水 土壤适宜含水率: 凋萎系数田间持水率 凋萎系数= 田 地下水水质较好,则地下水位可较高, 但一下水位不能达到根系层。 有盐碱威胁地区,应严格控制地下水位,以免发生盐碱化。 (二)水田适宜的农田水分状况 水稻是喜水作物,除适时晒田处,田面要经常维持一定的水层。但水层不能过深, 否则会使根系缺氧,使根部发生无氧呼吸,有毒物质增加, 影响根系生长发育, 甚至烂根。目前多用浅水勤灌, 适时晒田。缺水地区应推广控制灌溉技术。 地下水位不宜过高, 应保证一定的深层渗漏。适量的深层渗漏对水稻生长有利, 可增加根部氧分。深层渗漏也不宜过大, 会浪费水, 流失肥料。 (三)农田水分状况的调节 农田水分状况并不是总处于适宜的水分状况, 农田水分可能过多,也可能过少, 水分过多和过少都对作物生长不利。下面分析农田水分过多的原因及调节措施。 1农田水分过多的原因及措施 原因: 降水量大; 洪水泛滥; 地下水位过高等。 形成的灾害 洪灾河湖泛滥而形成的灾害。 涝灾降水过多，积水难排，造成灾害。 渍害土壤长期过湿，危害作物生长，造成灾害。 措施： 防洪整治排洪河道，兴算修水库，加固堤防等。 防涝开挖排水河道，修建排涝闸、站等。 防渍开挖田间排水沟，防止过量灌溉等。 2农田水分过少的原因及调节措施 原因：降雨少，土壤滞水能力差（山丘区）等。 措施： 灌溉主要措施； 疏松土层切断毛细管，减少土壤蒸发； 地表覆盖用麦桔、地膜覆盖，阻止土壤蒸发； 化学抗旱减少叶面蒸腾。 2 土壤水分运动 土壤水分运动的两种途径：毛管理论、水势理论。 毛管理论仅适用于对一些简单的问题分析。 水势理论则是根据在土壤水势基础上推导出的扩散方程，研究土壤的水分运动。这种方法理论严谨，适用于各种边界条件，因而具有广阔的应有前景。 一、土壤水运动基本方程 在一般情况下，达西定律同样适用于非饱和土壤水分运动。根据达西定律和质量守恒原则，可推导出水壤水运动基本方程。土壤水运动基本方程的两种形式：式（1-11）和式（1-14。 在初始条件和边界条件已知的情况下，可求解式（1-11）和式（1-14） ，得各点土壤含水率（或负压）和土壤水流量的计算公式，或用数值计算法，直接计算各点土壤含水率（或负压）和土壤水流量。 二、入渗条件下土壤水分运动 除雨和灌水入渗是补给农田水分的主要来源。教材中针对地面已形成一薄水层情况，推导了如下基本公式： （1）剖面含水率分布，式（1-19） （2）入渗速度公式，式（1-20） （3）入渗速度挖计算公式，式（1-21） （3）在单间 t 内入渗入总量计算公式，式（1-21） 菲利普根据严格的数学推导，由一维土壤水运动方程，推导出了入渗速度的近似计算式，式（1-22） ，以及 t 时间内总入渗量计算公式，式（1-23） 。 我国习惯采用考斯加可夫经营公式计算入渗速度和入渗水量。即式（1-25）和式(1-26） 。本课程专门安排了一个实验来验证考斯大林加可夫公式。 第二章 1 作物需水量 一、作物田间水分的消耗 (三种途径：叶面蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏) 叶面蒸腾：作物植株内水分通过叶面气孔散发到大气中的现象； 棵间蒸发：植株间土壤或水面（水稻田）的水分蒸发；深层渗漏：土壤水分超过了田间持水率而向根系以下土层产生渗漏的现象。 解释：棵间蒸发能增加地面附近空气的湿度，对作物生长环境有利，但大部分是无益的消耗，因此在缺水地区或干旱季节应尽量采取措施，减少棵间蒸发（如滴灌、水田不建立水层）和地面覆盖等措施。 深层渗漏对旱田是无益的，会浪费水源，流失养分，地下水含盐较多的地区，易形成次生盐碱化。但对水稻来说，适当的深层渗漏是有益的，可增加根部氧分， 消除有毒物质，促进根系生长，常熟、沙河、涟水等灌溉试验站结果都表明：有渗漏的水稻产量比无渗漏的水稻产量高% %。 叶面蒸滕量棵间蒸发量腾发量作物田间需水量 水田：田间需水量渗漏量田间耗水量 由于水田不同土壤渗漏量大小差别很大，为了使不同土质田块水稻需水具有可比性，因此水稻的田间需水量不包括渗漏量，如计入渗漏量，则称为田间耗水量。 二、作物需水规律 （一）影响作物需水量的因素 、气象条件 主要因素，气温高、日照时间长、空气湿度低、风速大、气压低等使需水量增加； 、土壤条件 含水量大，砂性大，则需水量大（棵间蒸发大） 、作物条件 水稻需水量较大，麦类、棉花需水量中等，高粱、薯类需水量较少； 、农业技术措施 地面覆盖、采用滴灌、水稻控灌等能减少作物需水量。 （二）作物需水特性 、中间多，两头少；开花结实期需水量最大 、存在需水临界期 需水临界期：在作物全生育期中，对缺水最敏感，影响产量最大的时期。 几种作物的需水临界期： 水稻 孕穗至开花期 棉花 开花至幼铃形成期 小麦 拨节至灌浆期 了解作物需水临界期的意义： 、合理安排作物布局，使用水不至过分集中； 、在干旱情况下，优先灌溉正处需水临界期的作物。三、经验公式法确定作物田间需水量 （一）全生育期作物田间需水量的确定 、 值法（蒸发皿法） 篇二：农田水利学名词解释： 1、农田水利学：是研究农田水分状况和地区水情变化规律及其调节措施，以消除农田水旱灾害，利用水利资源发展农业生产的一门学科。 2、农田水分状况：是指农田土壤水、地面水和地下水的状况及与其相关的养分、通气、热状况。 3、农业水文学：是研究农业生态系统中农业措施、农业工程方面各种水文现象的发生发展规律及其内在联系的一门学科。 4、水量平衡：是指来水量和出水量的关系 5、降水总量：是指在一定的时段内天空下降的水量未经蒸发、渗透和流失，在下垫面上积聚的水层深度。 （虹吸式雨量计测量降水量） 6、流域：是指汇集地面来水和地下来水的区域 7、径流：降水自流域内汇集到河网并沿河槽下泄的水流 8、径流总量（Q）：是指单位时间内通过某一断面的总水量。 （Q） 9、径流深（Y）：将径流总量均匀的分布在流域面积上所得的水层深度。 10、蒸发：水由液体或固体状态变成气体状态的过程。11、频率是指变量某值在样本中出现的机会。 12、灌溉保证率：是以灌溉设施供给灌溉用水全部获得满足年数占总年数的百分率表示的。 13、作物需水量：是指作物在适宜的环境下正常生长发育达到或接近达到该作物品种的最高产量水平所消耗的水量。 14、灌溉制度：是指在一定的气候、土壤等自然条件下和一定的农业技术措施下，为使作物获得高额而稳定的产量所制定的一整套向田间灌水的制度。 15、灌水定额：是指灌于单位灌溉面积上的灌水量。 16、喷灌：是利用水泵和管道系统输水，在一定压力下通过喷头把水喷到空中，散成细小水滴，想下雨一样灌溉农作物的一种灌溉方式。 17、滴灌：是用较小压力，通过管道一滴一滴将水滴于作物根区，湿润土壤，供给作物水分。 18、渗灌：是将水管通过管道渗入土壤，再通过土壤毛管作用供给作物的一种灌溉方式。 19、水土保持：是防治=水土流失、保护、改良和合理利用水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源生态效益，社会效益、经济效益的应用技术科学。 20、水土流失：是指地球陆地表面由水力、风力和重力、冷融等外营力引起的水土资源的损失和破坏，包括地表侵蚀和水的损失。 简答题： 1、江西五河：赣江、抚河、信江、饶河、修河 2、中国七大河流：长江、黄河、松花江、海河、淮河、珠江、太湖流域 3、水利工程在农业上的效益： 答：1、提高了江河防洪能力，初步控制了普遍洪水灾害；2、提高了抗御旱涝灾害的能力，为农业丰产创造了条件；3、提供了大量水资源；4、促进了农业的增产；5、初步治理了水土流失，发展了牧区的水利建设。 4、调节农田水分状况的措施：1、灌溉措施 2、排水措施 5、自然中水分主要是：地表水、地下水、大气水 6、影响水分交换的因素： 答：1、一类是气象因素，如风、温度、湿度、降雨等；2 一类是下垫面因素，也就是地理条件，如地形。土壤、地质、植被等 3、再一类是人类改造自然的活动，包括水利措施和农林措施等 7、中国水资源的特点： 答：1、水资源按人口占有量比较低；2、水资源地区分布不均；3、水量在年内季节分配不匀，年际变化很大 8、径流包括：地表径流、地下径流、壤中流 9、径流产生的机理：蓄满产流和超渗产流 10、蒸发包括：水面蒸发和土壤蒸发。影响水面蒸发的因素：饱和水汽压差、温度、风、气压、 水质；影响土壤蒸发的因素：土壤因素和气象因素。土壤因素包括：土壤含水量、地下水埋藏深度、土壤质地和结构、土壤色泽和下垫面的特性；气象因素包括：辐射、温度、湿度、风和降水方式11、灌溉对作物外界环境及作物的影响： 答：1、灌溉对土壤理化性质的影响 2、灌溉对土壤微生物的影响 3、灌溉对土壤温热状况的影响 4、灌溉对田间小气候的影响 5、灌溉对作物产量和品质的影响 12、合理灌溉的措施： 答：1、制定合理灌溉的制度；2、修建完善的灌溉排水工程设施；3、采用良好的会先进的灌水方法和技术；4、实施正确的计划用水；5 加强观测、实验研究工作等。 影响作物需水量的主要因素：作物种类和品种、土壤因素、气象因素、农业技术、需水量和产量的关系 13、一个完整的灌溉系统包括： 答：水源和引水部分（主要是河流、水库、湖泊及井等和具有调节能力的闸坝及抽水站） 、输水配水系统（主要是固定渠道一般有总干渠、干渠、支渠、斗渠、农渠） 、田间渠道系统（具体指的是农渠以下的毛渠、输水垄沟、灌水沟、灌水畦和在这类系统中的小型建筑物等） 、排水泄水系统（由田间排水沟、排水农沟、斗沟等沟道和容泄区组成的） 。 14、治理农田水分过多的措施： 答：1、防止高地地面径流和地下径流向低地汇集；2、加速地面径流的排出；3、加速地下径流的排出，把地下水位控制在允许的深度范围；4、排除滞留在作物根系层土壤中的多余水分；5、改善土壤结构性，提高土壤的通气透水能力，加速土壤水的下渗和出流 15、排水方法(转 载于: 小 龙 文档网:作物灌溉制度-农田水利学教学网)包括：地面排水、暗沟排水、竖井排水 16、全国水土流失的面积万 Km2 占国土面积的；水力侵蚀占万 Km2；风力侵蚀占万 Km2；年均产生土壤侵蚀总量亿吨。 17、中国耕地面积 18 亿亩，其中亿亩是坡耕地，占水土流失面积的 18、坡耕地和侵蚀沟成为水土流失的主要策源地 19、影响水土流失的因素： 答：主要是自然因素和人为因素。自然因素：1.气候（主要有降水、风、湿度、日照） ；2.地形： （1）坡度（2）坡长（3）坡形（4）坡向对径流侵蚀的影响；3 地质:(1)岩性(2)新构造运动；4 土壤：（1）土壤透水性（2）抗蚀性和抗冲性；5 植被； 人为因素：1、破坏森林、滥砍滥伐，放火烧山，是森林遭到破坏，睡去了蓄水保水、调节气候的作用，而加速了水土流失。2、破坏草原，过度放牧或盲目开荒是草原遭受破坏，从而使草原走向沙漠化。3、不合理的耕作，如陡坡开荒，顺坡直耕使表土遭到严重的侵蚀，又不采取水土保持措施。4、不合理的筑路、开矿，而这些地区缺乏合理规划，因而常引起大型山洪和泥石流的危害。 20、水土流失的特点： 答：1、分布广泛、面积大；2、侵蚀强烈，流失总量大；3、类型复杂，治理难度大；4、后果严重，损失大；5、时空分布不均，差异大 21、水土流失的危害： 答：1、导致土地退化、毁坏耕地威胁国家粮食安全；2、导致江河湖库泥沙淤积，加剧洪涝灾害，对我国防洪安全构成巨大威胁