农田水利学第二章3

徐英第二章作物需水量和灌溉用水量1内容提要兴建灌溉工程（渠道、管道、水闸、泵站、水库等）确定灌溉用水量和灌溉用水流量（或灌水率）确定作物灌溉制度计算作物需水量2第二节作物的灌溉制度第二章作物需水量和灌溉用水量3三、旱作物的灌溉制度播前总灌溉定额生育期灌溉定额播前灌水定额生育期4（一）播前灌水定额播前灌水的作用：为保证种子发芽、出苗或为生育期储水

计算：

H——计划湿润层深，一般H=0.3~0.4m；n——孔隙度，%；θmax——灌后应达到的含水率（占孔隙体积%）θ0——灌前土壤初始含水率（占孔隙体积%）

计划湿润层深：旱作进行灌溉时，计划调节控制土壤水分状况的土层深度。三、旱作物的灌溉制度5（二）生育期灌溉制度1．水量平衡方程某时段水量耗损：腾发量ET、深层渗漏量S、排水量d水量补给：降雨量P、灌溉水量m、地下水补给量K、因计划湿润层增加而增加的水量WT

三、旱作物的灌溉制度6（二）生育期灌溉制度1．水量平衡方程设：

W1——时段初计划湿润层储水量

W2——时段末计划湿润层储水量则：或三、旱作物的灌溉制度注意：式中各变量单位均为m3/亩7（二）生育期灌溉制度拟定旱作物灌溉制度所需基本资料作物总需水量ET及各生育期需水量ETi土壤计划湿润层深度H

据试验确定；播种时土壤储水量W0

调查总结或取生育初期允许储水量上下限均值或田间持水量的80%~85%时的储水量；三、旱作物的灌溉制度81．拟定旱作物灌溉制度所需基本资料土壤适宜含水量及允许最大、最小含水量允许含水率：降雨入渗量P0（或有效降雨量P有效）三、旱作物的灌溉制度σ——降雨入渗系数α——径流系数，β——降雨有效利用系数91．拟定旱作物灌溉制度所需基本资料地下水补给量K根据当地或类似地区的试验或调查资料估算由于计划湿润层增加而增加的水量WT三、旱作物的灌溉制度一般：10（二二））生生育育期期灌灌溉溉制制度度计算算灌灌溉溉制制度度的的原原理理（1）计计算算各各时时段段灌灌水水上上下下限限及及田田间间持持水水率率时时的的W田三、、旱旱作作物物的的灌灌溉溉制制度度若:一般般则：：11（二二））生生育育期期灌灌溉溉制制度度计算算灌灌溉溉制制度度的的原原理理（2）推推算算灌灌溉溉制制度度逐旬旬（（5日））列列表表或或图图解解计计算算。。先设设无无灌灌溉溉、、无无渗渗漏漏，，计计算算时时段段末末含含水水量量：：W2=W1+WT+P0+K－ET三、、旱旱作作物物的的灌灌溉溉制制度度122．计计算算原原理理如果果，则m=0；S=0，则m=Wmax－W2(注:m取20，25，30，35m3/亩等等））灌水水后后W2’=W2+m，则则S=W2－W田渗漏漏后后W2’=W田如果果如果果13基本本资资料料：：土壤壤。。灌灌区区土土壤壤为为粘粘壤壤土土，，经经测测定定0~80cm土层层内内的的干干密密度度为为γ干土土=1460kg/m3，孔孔隙隙率率为为n=44.7%，田田间间持持水水率率为为θ田=24.1%（占占干干土土重重的的%）。。水文文地地质质。。灌灌区区地地下下水水埋埋深深多多在在4.5~5.3之间间，，地地下下水水出出流流通通畅畅，，地地下下水水补补给给量量可可忽忽略略不不计计。。例—用列列表表法法制制定定陕陕西西渭渭北北旱旱塬塬某某灌灌区区棉棉花花的的灌灌溉溉制制度度14设计计所所需需基基本本资资料料：：气象象。。早早霜霜10月中中旬旬，，晚晚霜霜4月中中旬旬，，无无霜霜期期177天。。灌灌溉溉设设计计保保证证率率采采用用P=75%，经经频频率率计计算算，，选选定定设设计计典典型型年年为为1984年，该年年棉花生生长期的的降雨量量如表2所示，降雨有效效利用系系数采用用0.8。例—用列表法法设计中中等干旱旱年早稻稻灌溉制制度旱作物灌灌溉制度度制订举举例说明明15设计所需需基本资资料：作物。典典型年（（P=75%）计划棉棉籽产量量150kg/亩，农业业技术能能满足丰丰产要求求。据试试验分析析，需水水系数K=3m3/kg，各生育育阶段的的需水量量模比系系数Ki与计划湿湿润层深深度如表3所示。允许最最大、最小含含水率分别为为θ田和60%θ田。例—用列表法设计计中等干旱年年早稻灌溉制制度旱作物灌溉制制度制订举例例说明16设计所需基本本资料：当地群众灌水水经验。中等等干旱年一般般灌水3~4次，灌水时间间一般为现蕾蕾期、开花期期、结铃初和和吐絮初，灌灌水定额40~50m3/亩。播前灌水水定额80m3/亩，使播种前前0.4m土层内的含水水率保持在0.9θ田，0.4m以下土层中的的含水率保持持在θ田。例—用列表法设计计中等干旱年年早稻灌溉制制度旱作物灌溉制制度制订举例例说明17收集基本资料料；计算各生育阶段计计划湿润层内内允许的最大大、最小储水水量及初始土土壤储水量：旱作物灌溉制制度制订举例例说明计算步骤18计算各次降雨雨的入渗雨量量及时段入渗渗雨量：计算因计划湿湿润层增加而而增加的含水水量WT计算各时段地地下水补给量量：旱作物灌溉制制度制订举例例说明计算步骤19计算生育期和和各时段田间需需水量按计算原理逐逐视段推算，，如表5。旱作物灌溉制制度制订举例例说明计算步骤∴时段tj内：（结果见表4）20表5棉花生育期灌灌溉制度计算算表（单位：：m3/亩）W来-ETW来115.68525/64036.730.611.717.811.711.706.148.448.4112.3115.684.5140.80.621/6~30/61/7~10/7现蕾99.290.199105.9108.2112.36.59.18.96.92.34.14.72.120.118.113.515.30000004.72.120.118.113.515.311.211.211.211.211.211.2105.799.290.199105.9108.270.4117.30.521/4~30/41/5~10/511/5~20/51/6~10/611/6~20/6幼苗Wt灌水时间m-+小计WTP0ETW0WminWmaxH起止日期生育阶段链接表3链接表221表5棉花生育期灌灌溉制度计算算表（单位：：m3/亩）W来-ETW来160152.4297.670.2227.445021/4~10/10总计152.7166.6161.2135.4113.325/84026.25.425.822.113.94.945.025.65.28.94.74.74.74.74.60.240.320.90.54.331.131.1313131138.9152.7166.6161.2135.4112.7187.80.821/8~31/81/9~10/911/9~20/921/9~30/91/10~10/10吐絮110.5117.1148.3138.915/75/8404014.58.89.46.618.239.323.923.35.85.85.95.912.433.518.017.432.732.732.732.785110.5117.1148.398.6164.30.711/7~20/721/7~31/71/8~10/811/8~20/8花铃Wt灌水时间m-+小计WTP0ETW0WminWmaxH起止日期生育阶段22校核（校核各各生育阶段及及全生育期计计算结果）。。如全生育期期：所以计算无误误。旱作灌溉制度度制订举例说说明计算步骤23旱作灌溉制度度制订举例说说明统计棉花灌溉溉制度（见表6）。所以总灌溉定定额为：计算步骤思考：已知Wmin,Wmax,W田，需水强度为为e[(m3/亩)/d]，每天地下水水补给量为k[(m3/亩)/d],计划湿润层深深近似不变，，若当前测得得土壤含水量量为W（m3/亩)，则若无降雨雨，求自当日日过多少天必必须灌水？24非充分灌溉：：在作物生育育期部分地按按作物生长需需要水量实施施灌溉的方式式。（一）作物-水分生产函数数：在作物生生长发育过程程中，投入水水量与作物产产量之间的数数量关系。（二）非充分分灌溉的基本本原理四、非充分条条件下的灌溉溉制度25（三）作物非非充分灌溉制制度设计：旱作物的依据据：降低适宜宜土壤含水率率的下限指标标。水稻的依据：：控制水稻田田的土壤水分分。如：控制灌溉溉、薄露灌溉溉、水稻“薄薄浅湿晒”灌灌溉、水稻旱旱作等四、非充分条条件下的灌溉溉制度26总结兴建灌溉工程程（渠道、管管道、水闸、、泵站、水库库等）确定灌溉用水水量和灌溉用用水流量（或或灌水率）确定各种作物灌溉制度度多年灌溉用水水量分区大型灌区分年27结束28生育期日期作物系数播种~分蘖分蘖~返青返青~拔节┋10.7~11.411.5~3.83.9~4.8┋1.081.080.63┋1.450.880.70┋1.900.771.07┋全生育期10.7~6.100.730.860.91产量（kg/亩）427666690河北省临西站站冬小麦不同同生育阶段及及不同产量作作物系数29W渗W水层W饱W蒸W雨地面30水稻生育期中中任一时期水水田水分变化化图解法31冬小麦等作物物土壤计划湿湿润层深度冬小麦棉花生育阶段计划湿润层深(cm)生育阶段计划湿润层深(cm)出苗三叶分蘖拔节抽穗开花成熟30~4030~4040~5050~6050~8060~10060~100幼苗现蕾开花吐絮30~4040~6060~8060~8032冬小麦等作物物土壤适宜含含水率冬小麦棉花生育阶段土壤适宜含水量(以田间持水率%计)生育阶段土壤适宜含水量(以田间持水率%计)出苗三叶分蘖拔节抽穗开花成熟45~6045~6045~6045~6060~7560~7560~75幼苗现蕾开花吐絮55~7060~7070~8050~7033山东省棉花生生育期地下水水补给量生育阶段天数地下水埋深(m)备注1.52.02.53.0出苗幼苗现蕾花铃吐絮24412066504657651155291013356010513524901140301052251500660153030345465全剖面内为轻壤土全生育期20166303930253596034表1降雨入渗系数数降雨量（mm）降雨入渗系数α<55~50>5001.0~0.80.7~0.835H1H2mdETPKSWT返回第6页返回第7页36旱作灌溉制度度制订举例说说明表2设计年棉花生生育期降水量量链接表5月份45678910上旬中旬下旬00.28.94.037.733.925.3