灌水率的计算

作物灌溉系统作物灌溉制度：指播种前(或播种前)和整个生育期的灌溉频率、灌溉日期和灌溉定额。灌溉定额是指单位灌溉面积的灌溉量，灌溉定额之和称为灌溉定额。灌溉定额和灌溉定额通常以m3/mu或mm表示，这是灌区规划和管理的重要依据。充分灌溉条件下的灌溉系统是指为充分满足作物各生长阶段的需水量而设计和配制的灌溉系统。(1)总结群众丰富的灌溉经验多年的灌溉实践经验是制定灌溉制度的重要依据。灌溉系统调查应以设计要求的干旱年为基础，调查这些年不同生育期作物的田间耗水强度(mm/d)和灌溉次数、灌溉时间间隔、灌溉定额和灌溉定额。根据调查数据，可以分析和确定这些年的灌溉系统。(2)根据灌溉试验数据制定灌溉制度我国许多灌区都建立了灌溉试验站，试验项目一般包括作物需水量、灌溉制度、灌溉技术等。实验站积累的实验数据是制定灌溉制度的主要依据。然而，在选择测试数据时，我们必须注意原始测试条件，不能全部复制。(3)根据水量平衡分析原理发展作物灌溉系统该方法基于水稻水淹层和旱作物湿润层的水量平衡原理，制定灌溉制度。在实践中，必须参考群众丰富的灌溉经验和田间试验数据，即三种方法相结合所形成的灌溉系统是比较完善的。水稻灌溉系统水稻具有喜水和耐水的特性，通常用洪水灌溉。因此，漏水损失大，灌溉频率大，灌溉定额大。灌溉系统应满足不同时期稻田水淹层的深度要求。通过水平衡计算，可以确定所需的水量。水稻在一定时期内的灌溉定额是：m=H+E-P-H0 C其中m是该时期水稻的灌溉定额；H0和H分别是该时期开始和结束时稻田的水深。e是该期间的田间耗水量(蒸发、蒸腾和渗漏)。p是这段时间的降雨量；c是这段时间内的位移。所有单位都是毫米。水稻灌溉系统因水稻品种和种植季节而异。最常用的是浅-深-浅灌溉方法，即分蘖和分蘖前的浅灌溉，从分蘖后期到乳熟期的深灌溉，乳熟期后的浅灌溉，以及黄熟期后的干燥(有时在分蘖末期干燥和晒太阳)。灌溉定额南方一般为300 360 m3/亩，北方一般在500m3/亩以上。干旱作物灌溉系统根据旱作物的生理和生态特点，灌溉的作用是补充土壤水分的不足，要求作物生长阶段土壤种植湿润层中的土壤水分含量保持在易于作物利用的范围内。最大允许含水量为田间持水量，最小允许含水量应保持在田间持水量的50% 60%。干旱作物灌溉系统可以通过水量平衡计算来确定。当在一定时期内没有灌溉水时，该时期结束时的土壤蓄水量为W(m3/mu)，那么：w=w0 p-e k其中W0是该时期开始时的土壤蓄水量；p是该时期的有效降雨量；e是该时期农田的耗水量；k是该时期地下水的补给量。单位为立方米/亩。如果计算周期较长，并且计划的润湿层加深，由于计划的润湿层的增加，水WH增加被添加到水平衡方程的右端。当期末土壤蓄水量W小于或等于土壤允许的最小含水量时，应进行灌溉。灌溉定额等于最大允许土壤蓄水量(田间蓄水量)与期末土壤蓄水量w之差。干作物的灌溉系统也可以用图解法确定。干旱作物的灌溉系统因作物类型和地区而异。(1)在北方半干旱地区，在中期干旱或干旱年份，几种主要作物的灌溉系统如下。冬小麦在播种前、分蘖期、返青期、抽穗期和灌浆期灌溉4-5次。如果后期干旱，可以在成熟期倒一次水。灌溉定额为40 50m 3/亩。灌溉定额为160 220 m3/亩。(2)玉米灌溉3-4次，分别在拔节期、抽穗期、开花期和乳熟期灌溉。灌溉定额约为40m3/亩。灌溉定额为120 160 m3/亩。(3)棉花灌溉2-4次，分别在蕾期、开花期、开花铃期和成熟期灌溉。灌溉定额约为40m3/亩。灌溉定额为80 160 m3/亩。其他灌溉系统：喷灌、滴灌、地下灌溉或某些特殊灌溉时(如施肥灌溉、洗盐灌溉、防冻灌溉、冷却灌溉、分洪灌溉和翘曲灌溉等)。)时，灌溉系统必须根据不同的要求单独配制。对于干旱和缺水地区，可以制定关键时期、有限灌溉或不充分灌溉的灌溉系统，以获得单位水量最高的产量增加或灌溉地区最高的总产值。展望：为了及时、合理地调整灌溉制度，有必要加强灌溉预报工作，重点预报降水量、作物耗水量和土壤水分的变化。同时，为了适应日益紧张的农业水资源供需关系和发展灌溉的需要，有必要进一步研究主要农作物的节水灌溉系统。2.灌溉系统计算原理(1)计算各时段灌溉上限和下限以及田间持水量(2)灌溉系统计算旬期用于计算列表或图表，日期可用于计算计算机。第一组无m，无s，计算期末含水量W2=W1重量P0 K-E如果是这样，就不需要灌溉，也没有深度渗漏。如果是这样，那么m=wmax-w2(在实际计算中，m应该取整)W2=灌溉后W2米如果是，那么s=w2-w成立W2=排水后的磁场支架计算方法(1)列表或图表按旬计算(2)编写一个计算机程序，并用它进行计算3.列出方法计算步骤(1)收集基本信息；(2)计算生长计划湿润层的含水量；(3)计算每次降雨的入渗降雨量和不同时期的入渗降雨量；(4)计算由于计划润湿层的增加而增加的含水量WT；(5)计算各时段地下水补给量；(6)计算各时段的田间需水量；(7)灌溉系统的日计算；(8)检查每个生长阶段和整个生长周期的计算结果。作物需水量和灌溉系统2.1作物需水量2.1.1农田用水方式农田耗水的主要途径是植物蒸腾、树间蒸发和深层渗漏。(a)植物蒸腾植物蒸腾是指作物根系从土壤中吸收水分，并通过叶片气孔将其扩散到大气中的现象。实验证明，植物蒸腾消耗大量的水分，作物根系吸进体内的水分有99%以上被蒸腾消耗掉，只有不到1%的水分留在植物体中，成为植物体的一个组成部分。植物蒸腾是一个从液态水到气态水的过程间作蒸发是指植物间土壤或水面水分的蒸发。树间蒸发和植物蒸腾都受气象因素的影响，但蒸腾因植物的繁茂而增加，树间蒸发因植物引起的地面覆盖的增加而减少，因此蒸腾和树间蒸发相互增加和减少。一般来说，在作物生长的早期，植物很小，地面是裸露的，树木之间的蒸发是主要因素。随着植物的增加，叶表面覆盖率增加，植物的蒸腾作用逐渐大于树间的蒸发作用。在作物生长后期，作物的生理活动减弱，蒸腾耗水量逐渐减少，树间蒸发相对增加。虽然树间蒸发可以增加地面附近的空气湿度，对作物的生长环境有有利的影响，但大部分耗水量与作物的生长发育没有直接关系。因此，应采取措施减少树间蒸发，如农田覆盖、中耕翻松、改进灌溉技术等。(3)深度渗漏深层渗漏是指由于干旱地区降雨量过多或灌溉用水过多，导致土壤水分超过田间持水率，导致渗漏到根系活跃层以下的土壤层的现象。深层渗漏不利于干燥的作物，会导致水分和养分的流失。合理灌溉应尽可能避免深度渗漏。因为稻田经常保持一定的水层，深层渗漏是不可避免的。适当的渗漏可以促进土壤通气，改善还原条件，消除有毒物质，并有利于作物生长。但是，如果渗漏太大，就会造成水和肥料的流失，这与发展节水灌溉有些矛盾。在上述耗水量中，植物蒸腾和树间蒸发统称为蒸散，二者消耗的水分统称为蒸散，也统称为作物需水量。蒸散量的大小及其变化规律主要由气象条件、作物特性、土壤性质和农业技术措施决定。渗漏主要与土壤性质、水文地质条件等因素有关。这与蒸散完全不同。通常，蒸散和渗漏是分开计算的。在正常灌溉条件下，干作物不允许有深度渗漏。因此，旱地作物的需水量就是蒸散量。适当的渗漏对稻田有益。通常，水稻蒸散和稻田渗漏的总和称为稻田耗水量。就某一地区而言，当作物在特定条件下获得一定产量时，实际消耗的水量就是作物田间耗水量，简称耗水量。因此，需水量是理论值，也称为潜在蒸散量(或潜在蒸散量)，而耗水量是实际值，也称为实际蒸散量。需水量与耗水量单位相同，通常用m3hm-2或mm水层表示。2.1.2影响作物需水量的主要因素(a)作物因素不同作物的需水量不同。表2-1显示，C3作物和C4作物的需水量差异很大。一些研究表明，作物的需水量明显高于作物。玉米生产1g干物质的需水量为349g，小麦生产1g干物质的需水量为557g，水稻生产1g干物质的需水量为682g。表2-1不同作物生长高峰期平均日需水量和最大日需水量作物类型作物名称出生阶段确定年份平均日需水量(mm)最大日需水量(mm)需水量平均值需水量平均值C4农作物玉米男性戒断期19824.45.18.18.3小米脓疱期19655.78.5C3农作物小麦脓疱期198210.711.214.917.4大豆开花196411.214.6棉花鸣钟时间198311.722.6作物需水量有以下规律：(1)不同作物的需水量差异很大。例如，就小麦、玉米和水稻而言，水稻的需水量最大，其次是小麦和玉米。(2)每种作物都有其需水量的高峰期，一般处于作物旺盛生长阶段。例如，冬小麦有两种(3)任何时候作物缺水都会影响其生长发育。作物在不同的生长阶段对缺水很敏感。一般来说，作物对缺水最敏感、缺水对产量影响最大的生育期称为作物需水量的关键期或临界期。各种作物的需水关键期并不完全相同，但大多发生在营养生长向生殖生长的过渡阶段，如拔节期和抽穗期的小麦、开花结实期的棉花、雄穗至乳熟期的玉米、孕穗期至开花期的水稻等。(2)气象因素气象因素是影响作物需水量的主要因素，不仅影响蒸腾速率，还直接影响作物的生长发育。气象因素对作物需水量的影响往往是几个因素共同作用的结果，因此很难区分各种因素的影响。表2-2显示，当温度高、日照时数多、相对湿度小时，需水量会增加。表2-2冬小麦生育期气象要素和需水量年沉淀零度以上的积温()相对湿度(%)几小时的阳光土壤湿度()蒸发量(mm)需水量(mm)19731974102.82183.558.61634.617.225.71069.1392.7119741975179.42148.766.81434.018.536.0894.8295.95(3)土壤因素影响作物需水量的土壤因素包括土壤质地、颜色、含水量、有机质含量和养分状况。沙的持水能力弱，蒸发快，因此作物对沙和砂壤土的需水量大。就土壤颜色而言，黑色和棕色吸收更多热量，蒸发更多，而较浅的黄色和白色反射更多热量，蒸发更少。当土壤湿度高时，蒸发量大，作物需水量高。相反，当土壤含水量较低时，作物需水量较少。(4)农业技术农业技术农业耕作技术的水平直接影响水的消耗速度。广泛的农业耕作技术会导致无效的土壤水分消耗。灌溉后，及时翻耕耙耕，保持土壤水分，中耕疏松土壤，在土壤表面形成疏松层，可以减少耗水量。密集种植需要更少的水。两种作物的间作也会影响彼此的需水量。2.1.3作物需水量的计算方法影响作物需水量的因素包括气象条件(温度、日照、湿度、风速)、土壤水分状况、作物类型及其生长阶段、土壤肥力、农业技术措施、灌溉和排水措施等。这些因素对需水量的影响是相互关联和复杂的。目前，从理论上无法准确确定各种因素对需水量的影响程度。在生产实践中，一方面通过田间试验直接测定作物需水量；另一方面，一些计算方法经常被用来确定作物需水量。现有的作物需水量计算方法大致可分为两类，一类是直接计算作物需水量，另一类是通过计算参考作物需水量来计算实际作物需水量。(一)需水量的直接计算方法该方法选择了几个主要因素(如水面蒸发、气温、日照、辐射等)。)从影响作物需水量的各种因素出发，根据实验观测数据，分析这些主要因素与作物需水量之间的定量关系，最后总结出一些形式的经验公式。目前，有几种常见的这类经验公式：1.以水面蒸发量为参数的需水量系数法(简称“价值法”或“蒸发皿法”)大量灌溉试验数据表明，气象因素是影响作物需水量的主要因素，局部水面蒸发量是各种气象因素综合影响的结果。由于蒸散和水面蒸发都是水汽扩散，作物需水量可以用水面蒸发参数估算，计算公式如下：(公式2-1)或(公式2-2)其中：作物在一定时期内的需水量，以水层深度测量，mm；和同期水面蒸发量，以水层深度为单位，mm；通常，80厘米直径的蒸发值e由于“价值法”只需要水面蒸发量的数据，因此在中国水稻地区得到了广泛的应用。在水稻区，气象条件对产量的影响相同，因此“价值法”的应用更接近实际，更稳定。对于土壤水分充足的水稻和旱作物，用该公式计算的误差一般小于20% 30%。这种方法不适用于土壤水分含量低的干燥作物和用潮湿的水灌溉的水稻，因为其蒸散量也与土壤水分密切相关。2.以产量为参数的需水量系数法