《灌溉排水工程学》教学用课件第一章

第一章农田灌溉原理第一节农田土壤水分状况农田水分地面水地下水土壤水土壤水是作物生长环境的核心一、农田土壤水分存在的基本形式土壤水分固态：在土壤冻结时存在汽态：存在于未被水分占据的土壤空隙液态：吸着水：不能被利用，其上限（最大分子持水率）以下的水分为无效水。毛管水：田间持水率和无效水之间的水，容易为农作物利用，称为有效水。重力水：如地下水位高，停留在根系层的重力水影响土壤的通气，这部分水称为过剩水。田间持水率：灌水两天后土壤所能保持的含水率，它是重力水和毛管水、有效水分和过剩水分的分界线。二、作物生长对农田水分状况的要求水对作物的生长的影响：（1）水是作为进行光合作用、制造有机物的原料；（2）水使作物保持正常、稳定状态；（3）水是作物营养元素、矿物质的载体；（4）水分是作物细胞原生质的重要成分；（5）水分可以调节作物体温。1、旱作物对农田水分状况的要求

地面水

地下水

根系吸水层的土壤水分农作物

地表积水地下水位到达根系吸水层毛管水最容易被旱作物吸收引起水涝灾害影响土壤的通气旱作物根系吸水层的允许平均最大含水率为根系吸水层的田间持水率干旱大气干旱土壤干旱生理干旱土壤溶液浓度不超过作物在各个生育期所容许的最高值是确定根系吸水层的土壤最低含水率的个重要指标。以盐渍土为例：

θmin：为按盐类溶液浓度要求所规定的最小含水率结论：旱作物根系吸水层含水率最大：田间持水率最小：作物适宜的土壤含水率下限2、水稻地区的农田水分状况要求

水稻喜湿好水田间经常需要水层生理上要求土壤水分达到饱和（除萌芽和成熟期）水稻的灌溉以保证田间有适宜的浅水层适宜的浅水层为水分、养分的供应提供良好条件调节和改善水稻生长环境条件水层的适宜深度：由作物品种、生育阶段、自然环境、人为条件由经验来决定。三、农田土壤水分运动1、土壤水分运动基本方程非饱和土壤水流动空间中点(x,y,z)上取单元体(dx,dy,dz),由达西定律知x,y,z轴向的水流通量为k(θ)土壤的非饱和导水率分别为x、y、z方向的水势梯度dt时间内，流人和流出单元体的土壤水分质量差总计为dt时间内单元体内土壤水分质量的变化量为

由质量守恒定律知两者在数值上相等，即：将（1—2）式代入（1—4），得：即为非饱和土壤水运动的基本方程式。D(θ)称为扩散度，表示单位含水率梯度下通过单位面积的土壤水流量。则非饱和土壤水运动方程又可写为式中：C(h)=dθ／dh表示压力水头减少一个单位时，单位体积土壤中所能释放出来的水体积，其量纲为[L-1]，称为容水度或比水容量，它是土壤水分特征曲线上的斜率。2、入渗条件下土壤水运动（1）入渗过程的一般规律入渗前θ0很小，地面初始入渗速度i1很大，短时间内就接近饱和含水率θs,,见图1-3。随时间的延长，入渗路径的加大，入渗速度i

t不断减小，最后趋于i

f，即接近该土壤的渗透系数K。通常用入渗速度i

t和累积渗水量I与时间t的关系曲线描述入渗规律。（2）入渗量的计算：采用公式计算入渗速度i

t和入渗量I1）考斯加可夫公式式中：it是任一时间的入渗速度，以单位时间渗入土壤的水层厚度(mm／min或cm/h)计；i

1是第一单位时间末的人渗速度；t为人渗别间(min或h)；α为经验指数,决定于土壤性质和初始合水牟,α=0.3-0.8,—般土壤取0.5。将实验资料I、t按时序求出i=△I／△t，取lgi及1gt，点绘于双对数纸上，可拟合成一条直线，如图1—5所示。由于则（l澡g谱i1-l穴g蹲i2）/游（颗lg怪t1-l赔g铁t2）=舰-t诱g域θ=甘-α即α南为拟桐合直浊线与横轴乡丰的夹较角的对正切叹值拟和捞直线众与纵植轴的匀截距备即为l绒g务i1则累何积入议渗量I与入骑渗时双间t添的关射系式中i0为第效一单佣位时繁间内刑土壤恰渗吸宅的平用均速苹度用式排（1傍—1扮0）It2)岩菲疑利普村入渗狱公式式中氧：S判为渗酒吸系充数，if为稳孙定入爆渗速零度[if=i(∞汗)]3、底蒸发链条件吊下土乔壤水惕分运约动（1宁）无畜地下慎水位裳补给龄条件章下的迁土壤残水分炊蒸发当地秩下水打位较扰深时拖，上胜层土异壤的短含水穷率可仿以看助作不极受地下水痛补给飞的影垄响。室蒸发卷过程农可以亦分为导三个廉阶段桌：第一过阶段椅：稳定野蒸发株阶段：指俯灌水顷、降粗雨入葱渗刚构结束奔，土疯壤含腿水量高，棚向上白输送耳水分颂的能师力强躲，此更时土麻壤水门分的血蒸发世强度ε主拖要取俯决于熊大气陡的蒸钉发力店，其役接近允于水纤面蒸酒发强蜂度，与土富壤含蚀水率沫无关渗，当出土壤哈含水亭率降希至某扶一临刘界值判θk，时，拉稳定虫蒸发壤阶段豆结束沿，该毁阶段头又称悦为大气茅蒸发接力控警制阶段。第二史阶段速：开始拘于土续壤含汇水率棵减少室到θ=θk时，龙由于原土壤致含水茄率降低，饲土壤良向上榴输送妹水分价的能哪力减末弱，牌土壤炸水分辽的蒸腿发强度取固决于母大气磁蒸发涝力与阅土壤泳向上员输送摧水分永能力洗二者弯的制约关母系。宴该阶层段的济土壤忙水蒸凯发强尽度随坡含水巩率减更小而绸逐渐减小更，所姻以称敞为蒸发宣强度扰递减放阶段。该阶栽段土肯壤蒸犁发强洁度ε塘由下渣式计阀算；ε获=（盖aθ志+b疫）E0(1释—船—1序7碰)式中裂：a高、b现：与红土壤外性质睁有关托的两舱个系家数E0：水估面蒸领发强马度。第三手阶段舱：当地骡表土德壤含味水率妙很低借时，全表土拍输水翼能力矮较弱末，地省表形成一亚干土约层。忘干土姓层下驱的水踢分向患上运粒移至刘于土泽层底俘部时，法以水希汽扩柔散的奇形式蛇穿过部干土往层进份人大著气，莲此时物蒸发强度哀不仅陆取决筹于干乐土层简厚度丈，而铅且取展决于点干土醉层内湖水汽扩散饥的能因力。三个摩阶段沈的划蹄分只植具有坛相对掠意义江，事奋实上颠整个矛蒸发灭过程的蒸贫发强页度都缝是随隆外界五蒸发椒力和筑土壤镇输水烤能力逃而变班化。（2会）地牛下水古补给勒条件封下的蚁蒸发若地固下水讲埋藏议较浅糟，表鸟土蒸撑发消迷耗的庙水分飘在毛易管力牙的作用下撤有地谨下水床补给锈。如强果外稻界蒸袭发力画不随洁时间歇而变帜，土壤水饱分蒸撤发强熊度与号地下科水向卧上补夏给的园通量才处于锹相对须平衡状态万，就巧形成蹄稳定慰蒸发赵。四、高土壤输—植劫物—未大气雅连续斗体水因分运减移（启SP呈AC淋）土壤餐（S）题水征分连倦续体孝大迫气（A）植物矿（P）应用煌统一穴的能泄量指陆标“陡水势宪”来幸定量通研究和整个佩系统细中各贞个环预节能斜量水零平的拨变化榜：Rs分r、障Rr聋l、扫Rl堂a:娇分别雷为土沟壤水删分通书过土辣壤到粱达根丑表皮针，由拉根表问皮到委达叶堤面，打由叶真面到扭达空辱气中仿各段冻路径赖的水冶流阻系力。五、扭农田停土壤湖水调丙控1、新农田敲水分嚼不足仙的原难因及险调节炼措施农田肆水分末不足书的原丘因：（1努）降辜雨量界不足处；（2曲）降太雨入笔渗量牵少，环径流兰损失拌较多薯；（3判）土兴壤保阅水能破力差拥，渗鲁漏及羊蒸发菊损失纲水量脚过大但。调节领措施扒：（1察）灌筐溉：租播前晶和生欣育期经灌溉展、储分水灌相溉及洋其它汉灌溉练；（2隆）改庸善土杆壤结觉构：扇提高授透水筒性、振蓄水糊性。2、箱农田赚水分库过多啄的原慌因、鸭灾害顷及其嘉调节杏措施农田采水分梨过多幸的原闲因（1庭）大少气降颈水过国多欢（尾2）岁低洼秧地区鱼积水（3戚）地部下水扭位过民高军（况4）炒排水汉不畅灾害匠类型哲：洪灾滥：河舞水泛铃滥院涝灾睁：积桌水难模排渍害锻：土广壤过堡湿奔次生核盐碱湖化：肌地下彩水位副高、拳蒸发工强调节举措施谢：（1盾）截局流沫（阳2）恼排出浸地表洪水（3俗）降厕低地慢下水间位须（郊4）娇排除族根系愉层过封多水独分（5嘉）改仇善土击壤性塞能可将葱农田佣水分而过多赖部分现积蓄来以用处于灌匠溉。第二忧节砍作旬物需顷水量峡与灌激溉制康度一、意作物史需水柴量及降影响跪因素农田禾水分缘瑞消耗作物见根系子吸水言，也近称植舅株蒸怠腾①植株全间水致分蒸杏发，慕也称晕棵间孟蒸发络②渗漏细③深层零渗漏详：旱介作物田间狐渗漏咸：水饮稻作物接需水贝量：万是指捏生长老在大事面积钱上的壮无病奥虫害伴作物宾，在羡最佳押水、奋肥等骡土壤哑条件僵和生缎长环井境中利，取僚得高介产潜刻力所犁需满抛足的倍植株遭蒸腾呆①和刮棵间皱蒸发至②之扎和，巷又称视为作打物蒸荒发蒸柳腾量性。蒸要发蒸僚腾量森与渗沙漏量标之和火(①股+挑②膊+③休)统搬称为胜农田勒耗水吓量。影响耽作物锐需水悄量的赞因素因素自然赌因素吴：气牺象条肌件、姥土壤秆特征送、作驰物性咱状等人为盟因素念：农感田灌吗排措搁施、槽农业挨耕作挠措施筹等作物斜需水伍量的榨特点贝：（1倾）作记物种烂类不浇同对工水分脊要求父不同（2肆）同俊一作御物不府同生冻育阶家段对母水分理要求移不同（3罩）地立区自改然条增件不卷同作喊物需中水量桑不同（4匹）农渔业技散术措益施不孕同，掠作物勒需水凤情况香不同阶段灰需水距模数：作每物各牙生育蔽阶段复的需除水量敏占全探生育腥期总除需水阿量的储百分漂数。日需缺水量：作楼物每勿日所彩需水服量。择作物计的日秘需水江量和土阶段桃需水讨模数话，是据制定丑灌溉受制度方和合酬理用忠水的告重要拳依据输。二、察作物两需水幸量计隐算两类源计算裕方法启：1、晃直接滔计算检出作劲物需警水量帝的方聚法；2、狂基于彩参照能作物蒸蒸发璃蒸腾箱量的羊半经统验方撒法。1、宵直接舰计算硬需水挂量的茅方法（1介）α命值法脂：以您水面嘉蒸发走为参岭数的含需水四量计寄算法式中浙：ET为某喝时段斗内的剧作物熄需水膝量，咱以水运层深无度m坡m计失；E0为与ET同时忙段的申水面慰蒸发讽量，鞭以水越层深蕉度m倘m计杠。一般绩而言输，水产稻比荣旱作那物更锯适用案α值缠法。（2永）K值法污：以侧产量勿为参街数的已需水姓量计穗算法式中痰：ET为作锡物全替生育临期内阴总需猾水量姜(m筋m或遮m3／h植m2)；Y为作啄物单成位面英积产背量(却kg胖/h锋m2)；K代表灰单位铸产量爽的需偏水量普（m3/k负g）熄。K、慌n、忙c由杀实验粗确定胃。K值法注主要阶用于苦计算珠旱作我物的仰需水叨量。（3否）以汪多因扶素为远参数怖：以模钥比系现数法疮为例脆：估屠算作蹄物各闭生育商阶段知的需炮水量穿，先嫂确定躬全生他育期轻作物政需水链量，锦然后冶按照瓜各生序育阶从段需醉水规弱律，贸以一庄定比蚁例进烦行分粪配，墙即式中良：ETi某一心生育刺阶段村作物尼需水税量；Ki为某叹阶段斤需水逼模系便数，顺可以馋从试暮验资偶料中中取得可。2、骄基于水参照牺作物站蒸发零蒸腾脚量的议作物类需水菌量计撞算方梯法理论煮、实拥验证椒明：①土吊壤水拳分充肿足，塌气象锤条件孩是影锯响需秋水量妇的主痕要因缝素；②土妄壤水炊分不在足，辛各因贷素对虑需水仍量都垦有较矮大影催响。参照哨作物轻需水莲量ET0：指焰的是呜土壤骗水分完充足称，地深面完狠全覆盖洋、生拥长正身常、赔高矮鼓整齐服的开箭阔(竟长、李宽均款在2篇00提m以上)肌绿草规地(遵高3虎~1蜜5c浸m)朝的蒸认发蒸歉腾量倒。参照困作物矛需水苗量只术受气愈象条乏件的怕影响兽。目前古采用很的计栋算作喘物需岂水量峡方法宗，大偿致分锄为以萌下两盾步：第一宝步：考互虑气娇象因沿素对奋作物弃需水棉量的架影响伟，计窑算参技照作物吵蒸发蛙蒸腾倚量ET0；第二嗓步：考诱虑土疤壤水梦分及鬼作物救条件惹的影群响，璃对参泳照作钱物需水葛量进歇行调捕整或口修正题，从丸而计庆算出耽实际辱需水猎量ET。第一解步：参照平作物题需水旨量ET0的计粮算1）酒布莱披尼一杀克莱添多法潜：式中访：ET0：考银虑月朽份的抛参照近作物酒蒸发滴蒸腾订量(秧mm陆／d面)；T：月虽平均担气温手(℃肠)；C：修疫正系最数；P：各呢月昼阁长时牵间占词全年脆昼长崇时间菜百分痕数。2）跟以辐甩射为序参数甩的计扭算方合法式中廊：ET0:缎计算总时段奥内参馆照作盒物蒸肌发蒸泰腾量汉(m症m/蒸d)谋；RS贵:计算支时段历内太灿阳辐滩射，薪以等压效水摄面蒸伸发量柄计(之mm帝/d命);W:海取决亭于日耻平均叼温度肠与高徒程的魔权重伙系数删；c：取纵决于衔平均腹相对卷湿度乐与白扰天风碍速的重修正编系数汇。第二毛步：实际奶作物窝需水草量ET的计傍算ET0的计幻玉算只绘考虑免了气费象因凭素对批需水剃量的召影响双，实态际作物需著水量ET还应悼考虑震作物挽与土著壤因建素进拢行修爆正。1）欺土壤榆水分声充足优：Kc：作物抄系数档，与跑作物鲁种类收、品伐种、祥生育报期、唐作物铸群体船叶面戒积有尖关。倚实测轧结果膏表明印，作参物系州数Kc在作乎物全太生育距期内衫的变夸化规伯律是搅：前哈期和逗后期驼相对琴较小孝，生昌长盛食期较乱大。纺实际吐作物钳的需稿水量袜与参蹲考作此物需违水量亦两者饭受气沾象因膀素的溉影响捞具有弦同步掩性的牵。因跨此，正此时节作物嫩需水倦量可围由参懒照作霜物蒸辅发蒸尘腾量轰乘以证作物丢系数精得到屈。2）有土壤伪水分炸不足土壤伞含水屿率对览作物滔蒸发糊蒸腾顶的影江响可晓分为遇两个季阶段押：第一棒阶段块：土历壤含么水率享高时肤，导梦水率后大，偶土壤撕水分耕向根系及已地表追移动勤的速洲度足邀以满眠足作晕物蒸磨发蒸棕腾所乏耗水接分。第二胳阶段畅：当激土壤垦含水克率低苍于一黑定的识临界宰含水凳率，孩向根系供格水的聋速度泛不能尺满足枕作物板蒸腾赴的要胆求。土壤沫水分患不足辜时的踩作物霜需水辱量可伴由土指壤水浩分充摩足时登的作物需申水量搭乘以雄土壤遮水分舱修正悦系数屋而得缎到，玻即：KW：土贷壤水干分修绑正系碧数；AW：相分对有缩慧效含递水率菠，θp各、θ融f分债别为邮凋萎健系数贷和田顶间持速水率肢。三、示农作被物的暮灌溉苗制度农作伪物的战灌溉岔制度：是预指旱军作物演播种捷前(霸或水忠田栽但秧前愿)及全果生育稳期内承的灌淋水次揪数，锻每次银灌水征的灌托水日文期、锹灌水定额黑以及姑灌溉样定额瓶。灌水平定额：是炭指一搬次灌祝水单冈位面画积上勾的灌语水量轿。灌溉锅定额：农爷作物注在全仰生育换期各怀次灌早水定咐额之抢和。以m3／h瓜m2或m若m表授示，垫它是捷灌区阻规划振及管就理的舍依据醒。灌溉份制度送的3棋种确住定方险法：（1似）根玻据群插众丰森产灌找水经低验来沙确定查；（2珍）根窃据灌限溉实肆验资汉料来逃确定模；（3胡）按宰水量住平衡扑原理盲分析脑、确蔑定。生产召实践候中，笨第3茧种方掘法结洲合第苍1、逼2种蠢方法天的实锈际资颠料，得出肺的制回度比挤较完捷善，充以水芦稻和无旱作似物为才例进掏行介谋绍：1、夕水稻阳的灌庸溉制黑度（1谨）泡夸水定时额：右泡田疼期的赴灌溉索用水野量M1(m3/h务m2或m和m)回：式中透：a1:插迁秧时贿田面朽所需阔的水严层深辰度(忌cm怠)；S1:泡田丙期的郑渗漏导量，毛开始捷泡田崭到插享秧期粮间的垄总渗咱漏量州mm等;t1:泡田缓期的倾天数浪；猛e1:t1时期垂内田绢面平巨均蒸响发强挨度(厘mm货/d服);P1:t1时期气内的迫降雨护量(含mm恋)；（2顾）水稻键生育灶期内裹灌溉借制度愿：水度量平则衡方搅程h1:时段枝初田果面水脖层深个度；狮h2：时凑段末丈田面来水层馋深度负；P：时议段内健降雨好量；狭m：己时段枝内的乒灌水貌量；E：时絮段内秩田间匹耗水论量；冷c：蓬时段暴内排申水量帝，式辽中各赌式均够以m程m计惰。如果惕时段遭初的堪农田嗽水分旋处于培适宜诞水层类上限朋(hma看x)，紧经过果一个时段巷的消凭耗,晨田面搞水层野降到巾适宜恒水层尘的下添限(返hmi静n)，吩这时旨如果没有灰降雨蚀，则个需进判行灌吃溉，淡灌水稠定额窝即为她：任意列时段领农田感水分渠变化高图解娇：1、芒在时塞段初A点，台水田枝应按业①垃线耗冲水，逆至B点田丽面水香层降至移适宜饮水层勺下限坏，即跑需要阴灌水悉，灌尤水定厅额为财m兵;2、觉如果槽时段滴内有狠降雨P，则碍在降畅雨后伍，田址面水慎层回老升降雨深犬P，葵再按奥②线投耗水药至C点时言进行扯灌溉占；3、都如降杰雨P’很诊大，鱼田间胆水面伯超过花最大政蓄水策深度Hp,多场余水需不要排碰除,航排水抹量为咱c坡，然锹后按祝③线限耗水析至D点时重进行灌溉贪。根据调上述效原理场可知爸，当阀确定长了各躲生育茄阶段块的适恋宜水层寻hma即x、hmi才n、Hp以及柱阶段藏需水拦强度嘱ei,着，可用餐图解拐法推求易水稻膊灌溉袖制度蓬。2、香旱作壁物的钞灌溉各制度采用搏水量锐平衡框制定饭旱作禁物的惜灌溉趋制度提，以虽作物皇主要唐根系延吸水层习作为屠灌水某的土壤姑计划焰湿润锯层(H)，莫并要峰求该昼土层品内的储水卫量能腥保持毫在作喷物所姥要求滑的范客围内缴。(1屯)土派壤计驼划湿牲润层榆的水毯量平季衡方泻程式中负；w0、wt：时鼓段初蛇和任峡意时菜间t峡土壤给计划柿湿润乒层内圾的储存水量绵；wT：由于拣计划臂湿润驻层增丽加而多增加务的水映量；P0：土壤耳计划姑湿润遵层内场保存注的有稿效雨穷量；K：时壮段t酱内的裂地下肆水补瓶给量伶，即K=k壶t，尘k为昏t时针段内逗平均继每昼饱夜地吐下水软补给僚量；M：时舟段t炭内的应灌溉厦水量拣；ET:时柜段t姐内的题作物思田间迹需水君量，欲即ET=e狮t拘,进e为喝t时层段内衫平均启每昼健夜的择作物伯田间胡需水微量。根据虚作物遵正常孙生长白对农蜡田水够分状陈况的等要求尘，任隔一时帐段内航土壤计熊划湿鞭润层女内的捧储水灿量Wt应满催足：wmi揭n≤wt林≤wma获xWmi条n：作物必允许蛾的最弹小储之水量Wma洁x：作物踪蝶允许职的最拼大储痕水量式（兔1—挎35罢）中娃有关杠参数到的确东定：1）互土壤浩计划韵湿润押层深逐度（H）:系指与计划彩调节谱控制严土壤损水分状畜况的迷土层尝深度视，与湿作物帽品种克、种苹类、婆发育小阶段廊、土榆壤性质卧以及梯地下嫁水埋活深等纲因素记有关承。2)抓土壤真适宜漫含水旱率θ适及允萍许最役大θma瞧x、最菜小含樱水率季θmi柜n:θ适通过魂试验赖或由碍生产宪实践务经验叮确定刮。土壤总含水想率θ吧应满免足侨θmi垄n≤θ≤θma比xθma悦x：以灌半水不悄造成伴深层瓜渗漏乱为原凶则，俘取田阳间持格水率采θfθmi党n：土壤膀允许歇最小管含水宏率,溜应大辩于凋违萎系讯数,乐取0盈.6车θf3)春有效鬼降雨筒量(P0)：式中晌：σ：降仓雨有制效利返用系贝数，虹其值挥采用狱σ＝渴0.教7~玩0.叨9；P：实际傻降雨纲量。4)禽地下馋水补铃给量改(K)：毕指地荐下水以借土腰壤毛鱼细管管作用茎上升骂至作慎物根施系吸灰水层桑内而址被作腥物所板利用社的水熟量，题与作云物种取类、绍作物蔬需水晒强度粱、计体划湿创润层喷含水所量等迎有关召。5)挪由于黄计划中湿润迹层增码加而咏增加冰的水埋量(wt):式中:H1、H2：计算县时段播初、寸末计墓划湿童润层睬深度梨(m器m);A:土壤垂空隙扬率继,依以占债土体米积的望％计;θ:(H2~H1)深陈度内漂土层汁中的纲平均迫含水同率,仅以占叠孔隙蓬率的闯％。若某悔时段鸦内没丙有水眨的补霉给，阁其水输量平璃衡方志程为雄：Wmi观n:土塌壤计步划湿米润层避内允涨许最吨小储誉水量殊(m3/h含m2或m设m)则由惰上式漂可推泪出距体离下扁次灌狸水时刮间间介隔t:相应校的灌倘水定抹额m轰：上述拾（1肿—侦40毙）~赶（1忆—脏42杯）式秆可用耕土壤默计划茧湿润钳层（影H）暂内储旱水量析的变吨化示迈意图宴来表训示。黎得出尝上述锁数据证后，柄可以徐确定浓旱作适物播故前灌虎水定壤额和焰生育费期的极灌溉论制度织。（2茶）旱揭作物捏播前盛灌水姿定额肚（M1）的欠确定式中冬：θ0：播关前H土层篮内的掠平均他含水播率，古以占忧孔隙叨率的坑％计判。（3默）根云据水谎量平雨衡，吸采用具图解功法拟或定早屈作物费生育永期的由灌溉膜制度蜂的步喂骤：1）盟根据后各旬画计划嗓湿润炕层深泛度H和作勿物所容要求酒的计伪划湿绍润层躁内土圈壤含博水率峰的上兆限θma跳x和下捉限θmi拆n，求妈出H土层烫内允盈许储棚水量侄上限Wma糠x（7钻）曲线四及下容限Wmi恋n（6踏）曲线肚(Wma社x=A母Hθma谋x,Wmi篇n=A效Hθmi帽n)晒,绘采于图废1—辈1浅2上广；2)押绘制的作物减田间看需水范量(ET)（1逼）累积负曲线贱、由弃于计巾划湿朗润层陆加大平而获佳得的盲水量着(WT)（3染）累积不曲线顾、地捏下水踏补给翅量(K)（4幕）累积隶曲线雨以及华净耗鞋水量鉴(ET-WT-蹦K）（1伤-3笔-番4）累积殖曲线销；3)姑由设姨计年异各时生段降符雨量优求出还渗人外土壤嗽的有持效降冰雨量P0（2套）逐时嫁段绘阿于上脏；4)产自作助物生就长初惊期土角壤计值划湿舰润层升储水民量w0，逐蹲旬减探去(ET-WT-联K)值却，即内自A货点引屑直线投平行鸣于(ET-WT-柔K)曲叹线，当遇亡有降币雨时挺再加设上有神效降穴雨量P0，即客得计序划湿伙润土昏层实际储黎水量点(W)(5善)曲线歇；5)刺当w曲线胜接近静干wmi秩n时，环即进新行灌寺水，球灌水云定额怨值也秩同有效筋降雨熊量P0一样历加在w曲线制上；6)朴如此滑继续昨进行途，即杯可得俱到全俗生育香期的震各次拾灌水旦定额座、灌水时族间和飘灌水触次数课。7)棍全生轻育期换灌溉商定额找，颗，mi为各狱次灌冈水定翠额。8)史播前迷灌水屯定额M1加上赏全生赤育期鱼灌溉铃定额M2,即哄得旱赴作物的总资灌溉款定额M，即第三剃节违非充宴分灌孩溉原赠理与码作物裳水分锐生产来函数一、厕非充答分灌屿溉原伏理的皱理论斜基础按照规传统删的灌科溉理医论，晨农田故灌溉忌以某遣一定苹作物宝获得熔单位面积梦产量壳最高径为工历程设冠计的浴基本需役则鼻，即狂满足词农田身充分灌溉旧。随轻着工枯农业呆的发殃展，猴全社除会对带水资玻源的乖需要采不断增长赞，不孙得不乐从根汤本上似探讨传水资智源的离最合军理利题用方势式，着重弄提高饺水的晋有效泄利用需率，寻即产扔生了非充岁分灌局溉理纯论。作物土水分弊生产进函数猎的边亚际分森析：展1）牢Y-零W青线的冠拐点叨A0左边穿(阶芳段1令)，挨d搜y楼/d付w戚逐步虎增大惰：表评明产监量的闸增加猛幅度黎大于晓投入抗量增那加幅裕度；冠2）给Y-巨W乞线的其拐点麦A0右边阁(阶歪段2梢)，和d玻y敢/d崖w招逐步他减小烤：表扇明产满量的叔增加揉幅度霞小于抬投入泡量增裹加幅淋度，序即“讲报酬胶递减语”。抹结论青：在培水资侨源不极足的彼情况朴下，用从优爷化用撤水的屯角度祖看，犯应该恢首先针考虑疲水的蛮利用攻效率拴。二、躲水分挤亏缺鹿对作俩物的润影响错及其迷判别集指标作物察生长深与土非壤、丛大气摧环境壶中的累诸多脑因素踩有关炉，某尝因素的欠量值街小于绘作物银生长匠允许刘的下欲限值死，则获称该术因素撒处于亏缺萌状态。在梨所有钢环境电因素块亏缺泪中，页水分滨的亏足缺对作物走的影安响最竭明显辞。水钥分亏够缺分植为土壤垂水分粉亏缺和作物水价分亏条缺两种池。1、羞土壤疏水分春亏缺暮及其练原因直接惧原因羽：是司由于估供给量土壤亮的水丈分和耻作物愿的蒸哲发蒸诸腾不平铲衡所态引起污的。土壤浇供水斑不足例缘于深以下点儿方略面：第一类、作屠物生痛长某他阶段假缺少好灌溉脖；第二壤、土汤壤供肯水能棕力差掀，原浇有的唤储水明不足鹊；第三旧、干沿旱并准且降辆水少辆，而剂土壤螺耗水焰大。土壤纵水分雷亏缺祸是从缸土壤梁水分羽供需顷平衡小状况侨来反首映的撤，土壤水厌分亏互缺常兴用下饱式表首示：式中罚：SW青D:滥指某由时段硬的土知壤水顿分亏红缺量车(m浴m)瞎；S:抗作动物根鄙系吸袭水量咽(m兆m)宁；E:妻棵疯间蒸屈发量鸣(m蚀m)总；P:霞有绸效降级水量敲(m架m)骄；G:亿地愤下水才补给妇量(奋mm是)；I:炒有谅效灌烘水量牧(m为m)殖；SW艇G：土即壤有孔效储担水量是(m楚m)无。只有曲当土叛壤水呀分亏妄缺SW裤D超过抽一定止数值字时，住才会欧对作称物生肌长发杀育产匆生不景利影赠响，样此种扩现象趟就称舌为土洗壤水布分的宋胁迫挖现象俗。2、仙作物抵水分制亏缺朵及其蹄原因一般单情况仇下，收当作仙物植药株的旁蒸腾因失水袋超过堤作物腊根系圈吸水时，脾造成街植物粉细胞判体内烛储水腿量减杨少，撇叶水逆势降装低，锹此现象即垮为作物袖水分勾亏缺。作物坚水分姻亏缺荐指标耗常用籍下式久表示捡：式中趴：T：作物颤植株李正常汇生长火发育撑条件香下的精蒸腾集量(弃mm敲)；S骑：根系慢实际拣吸水膨量(失mm甲)四。只有输当作惩物水斑分亏伸缺CW峰D超过喝一定厦数值狂时，汤才会驶对作则物生笛长发巾育产笼生不鸡利影敞响，粗此种抚现象称就称可为作物只水分费的胁耽迫现蛮象。产染生作继物水细分胁啊迫的大临界梁水分乖亏缺祖值决达定于骑作物汽的种桂类、笨生长醋阶段陕及气吴象等宋因素宝。3、足水分轨亏缺尿对作密物生袭长的桃影响（1投）水决分亏盒缺对阁作物奸生理跳过程仁的影限响水分串亏缺短对作顿物生滤理过淡程的鹅影响翅表现绳在5盆方面犬，较踏为明哲显的是抑制奶作物庆器官茶和个庙体的渴生长脸发育。（2浓）水赵分亏浇缺对跪作物孩干物离质累歇积和助产量读的影啄响最终旱结果糕是导不致作序物干锋物质农累积控和产威量的伯降低骆，其属影响米程度取张决于陕水分彩亏缺巨的程滥度及智发生膜水分置亏缺槐的时品间。通常晶把水吓分亏杀缺对武作物魂产量耀影响楚最敏轰感、仪最严独重的制生育缝时期称煤为作去物需水悟关键慨期。大逢多数床作物挡的需演水关错键期彼出现寇在从营败养生斜长到体生殖蜘生长景的过塞渡阶凯段。板在灌楚溉水群量有胀限条将件下，虽首先且应保折证作徐物需南水关霉键期吓的水刮分供化应，排把该亏时期醋的水分荒胁迫范减少投到最剪低程络度—盾—即扒：有坡限的胡水量苏分配伐时，泥应优先浑保证底需水灰关键润期的搏水分框供应摊。（3舍）水请分亏慨缺对跨作物贷的有捏益作煤用适度籍的水出分亏讲缺有殿益于支提高浮作物句产量千和改锯善果血实品你质，谎目前采映用的调亏眨灌水尽技术，就勇是利侨用适渐度水赠分亏需缺对太作物蒜有益作然用的柳特点作，在懂作物低生长电发育特的某零些时旧期人刊为造智成一昨定程度笼的水榨分亏庭缺，容以影引响光监合产灿物向躁不向江组织巡寿器官辈分配鞋的倾斜醒，从蹄而获彻得提倚高产吐量而忽舍弃朋营养幼器官堂的生孟长量股和有凳机合成彩物质总的总迁量。4、含作物冻水分邀亏缺米的判絮别指幼标(1葬)判索别作性物水海分亏刻缺状恐况的途土壤复水分斤指标土壤歉水分伤指标是常用望以下过几种惭方法遍判别矩：1）览土壤骨含水拜率指膀标法当土谁壤含谁水率盈接近雕凋萎疼系数露时，和作物桐严重歪受旱揉；当土递壤含嫁水率扛界于斧调萎坟系数树与作破物生狡长阻虚滞含羡水率骨之间考，作物腰将处毯于中碑度受求旱或炎轻度痕受旱些状态纲；当土妨壤含划水率饥界于涛作物错生长使阻滞糊含水顷率与情田间相持水记率之异间时，细作物鸟生长致正常岗；2)挂土壤吩相对膊有效犹含水希率指砍标法即用战相对佛有效桶含水窃率来它反映昂作物圣受旱著情况黑：θ:扇根侍系活皆动层石的平保均土注壤含冰水率潮θf:舌土伟壤田汗间持妄水率受；寇θw贝p:革凋萎茎系数脸。弹3)蹄旱涝梦指数脸法旱涝砌指数瞎是反企映土溉壤水铃分平愈衡状询况的具指标糖,显计算哄公式凑为：E举Tm+Wm/Wp：需水瓦量，P+R+W0/WP：实际枪供水瓣量。一般合来说纳：当D＜0包.5酬时，丸作物册受旱涝；当D＝0率.5率~0血.8伯时，使作物槽受轻茅旱；核当0衡.8洒＜D≤1稻.3菜时，运作物叉处于陪适宜咏生长雀阶段惊；当鸽D＞聋1.目3时脖,羡作物丽受涝疏。（2伟）作金物水门分亏脱缺状姑况判肉别的棋水分炮生理鸡指标作物傅水分泰生理读特征狸是反膀映作灿物水却分亏嫌缺状虽况直零接的抵指标象。1）叶水净势：叶锈水势殃随土背壤含拾水量条的不两断减省少而算下降赵。2）气孔贵开度：在气一定柴范围括内，吵气孔扑开度助随土游壤可座吸水轨量的增酒加而敲上升由，当炼土壤锣可吸斗水量阳达到爷某一进临界狮值以辉后，舒气孔开状度不污再升晨。根户据作睬物品该种、潜生长宝发育稿期、鞋土壤芝特性器等条件彩的不滥同，概测定障作物础当时黑的气允孔开赖张度隔的数袜值，和就可纵以判定谢作物友是否懂受旱站。3）细胞构液浓僵度：在沟干旱肃缺水废条件判下，议作物耽吸水悄困难葬，叶片组菜织的巾细胞胸液浓黑度相戚应提或高，待因此粘可用蝇细胞肿液浓窃度来雁判别作润物是定否受埋旱。（3常）评钩价作估物水欧分状度况的斑叶温挎指标通常轻在灌贩溉用预水中从用冠漠层整奸体的焦温度联来作甚为植浆物水秒分状呢况的评克价指雄标，糖作为慨植物您水分举亏缺职状况拜的指猜标有绢如下搁几种义：1)温度株胁迫桑指标：指孤缺水攻与不微缺水堆时的用冠层乏温度慕的差毒值。若其港差值乡丰超过缺1.领0℃谱，说带明作扮物开戒始受膛旱，绒就需示要灌领水；2)日缺屋水度SDD：指与作物慈冠层决温度TC与气仆温Ta的差朗值：SDD族：反映资土壤防水分播条件本、作伤物受驾旱程涨度、拨产量黄水平葬。饱3)水分蛇胁迫灾指标CWS霜I：在风生产仔实践陷中常丈用相菜对蒸漏发蒸妥腾量丘的减跑少来袖表示两作物休水分含胁迫撑状况贝，即式中是：E授Ta为作毫物的含实际启蒸发少蒸腾劝速率变(m肺m/类d)敢；E膀Tm为充塘分供齐水时境的潜家在蒸寨发蒸企腾速那率(撇mm郊/d线)。CWS巩I＝0链时，这充分膏供水束；CWS苦I＝1直时，乐作物纯蒸腾匀停止中，严且重缺采水。三、杆作物疾水分革生产亩函数是指信在农趣业生圾产水着平基慈本一友致的守条件袋下，吐作物震所消耻耗的狡水资源干量与吃作物输产量节之间汁的关直系。1、裁以全采生育侄期蒸扯发蒸忽腾量览为变酸量的喜水分高生产弄函数没模型式中陡：ET、ETm：作由物全溪生育残期内召的实焰际和博最大位蒸发盗蒸腾丧量。愚2、摧以生史育阶鸭段蒸抓发蒸挎腾量键为变加量的温水分拍生产兄函数脏模型柿（咽1）做相加味模型式中削：λk为在恢生育场阶段妻k作欧物对避水分斯亏缺雅的敏检感因械子；n钩为握生育干阶段告数。（2网）相象乘模健型当作责物在及某个附生育需阶段械受旱猴而死屠亡绝拾产的技情况姥下仍消能由驴相加算攻模型歪算出怎产量霉，相扁乘模杀型则艳在一店定程汽度上治克服自了此症缺陷，戚代表日的相档乘模忽型有腰：通常话情况茫下，罪作物柏在关导键需总水期隔，其伍敏感脊指数系大于灯其它舒非关有键需果水期把的敏杜感指姨数。四、浆非充先分灌拆溉条很件下浇作物枪的灌侧溉制扎度非充箱分灌你溉制性度：就启是在朽有限神灌溉技水量泥条件鼻下，烦为获哄取最佳的黎产量凶目标卡，对垫作物朱灌水点时间涂和灌茄水定助额进昼行最型优分塞配的灌灰溉制荐度。键即解损决好尤什么召时候抛灌水夹、各户次灌仔水如关何分胁配有限鼻水量瞎的问弯题。睛在实脆践上写就是淹如何黎灌好中“关堡键水繁”幻玉，在钥理论上梦就是眨以水绑分生醋产函纱数为监依据侮、制购定出贫优化腿灌溉望制度崇。1、向优化阳灌溉雀制度喜的确蜻定方蹄法(1芳)目标：以朗单位沉面积美产量线最大掌目标灭；(2炸)阶段：以漫作物嚷生育丛阶段何为阶齿段变锤量；(3乐)状态些变量：①旱粥作物拨：为算各阶绣段初刑可供晴水量誉及计溜划湿妄润层剑内可熄供作谢物利用盗的土很壤含屑水量拉；②水尘稻：目为各炸阶段永初可挨供水秀量及喝初始盒田面幕蓄水圆深度巷；(4怀)决策延变量：各留生育维阶段图的实倾际灌宏水量归及实贼际蒸储发蒸固腾量(5毅)策略：各申阶段壮决策临组成兔全过京程的弊策略其，即同最优嗽灌溉耀制度2、糕优化狭灌溉厉制度常设计尊事例(1半)目中标函申数：甩以单沸位面掌积产兽量最春大为浓目标病，用Jen司se昆n模宴型(2沟)约牵束条华件1)寻决策揭约束层：式中盖：di为i逗阶段瓦的灌烈水量烟(m3/h怖m2