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1、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1. 播前灌水的作用：为保证种子发芽、出苗或为生育期储水 2. 计算： H计划湿润层深，一般H=0.30.4m； n孔隙度，%； max灌后应达到的含水率（占孔隙体积%） 0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
2、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2. 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
3、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、旱作物的灌溉制度降雨入渗系数 径流系数，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）生育期灌溉制度2. 计算灌溉制度的原理 （1）计算各时段灌水上下限及田间持水率时的W田三、旱作物的灌溉制度若: 一般则： 11（二）生育期灌溉制度2. 计算灌溉制度的原理 （2）推算灌溉制度 逐旬（5日）列表或图解计算。 先设无灌溉、无渗漏，计算时
4、段末含水量：W2=W1+WT+P0+KET三、旱作物的灌溉制度122计算原理如果 ，则m=0；S=0 ，则m=WmaxW2(注:m取20，25，30，35m3/亩等）灌水后W2=W2+m ，则S=W2W田渗漏后 W2=W田如果如果13基本资料： 1. 土壤。灌区土壤为粘壤土，经测定080cm土层内的干密度为干土=1460kg/m3 ，孔隙率为n=44.7%，田间持水率为田 =24.1%（占干土重的%）。 2. 水文地质。灌区地下水埋深多在4.55.3 之间，地下水出流通畅，地下水补给量可 忽略不计。例用列表法制定陕西渭北旱塬某灌区棉花的灌溉制度14设计所需基本资料：3. 气象。早霜10月中旬，
5、晚霜4月中旬，无霜期177天。灌溉设计保证率采用P=75%，经频率计算，选定设计典型年为1984年，该年棉花生长期的降雨量如表2所示，降雨有效利用系数采用0.8。例用列表法设计中等干旱年早稻灌溉制度旱作物灌溉制度制订举例说明15设计所需基本资料：4. 作物。典型年（P=75%）计划棉籽产量150kg/亩，农业技术能满足丰产要求。据试验分析，需水系数K=3m3/kg，各生育阶段的需水量模比系数Ki与计划湿润层深度如表3所示。允许最大、最小含水率分别为田和60%田。例用列表法设计中等干旱年早稻灌溉制度旱作物灌溉制度制订举例说明16设计所需基本资料：5. 当地群众灌水经验。中等干旱年一般灌水34次，
6、灌水时间一般为现蕾期、开花期、结铃初和吐絮初，灌水定额4050m3/亩。播前灌水定额80m3/亩，使播种前0.4m土层内的含水率保持在0.9田，0.4m以下土层中的含水率保持在田。例用列表法设计中等干旱年早稻灌溉制度旱作物灌溉制度制订举例说明17n 收集基本资料；n 计算各生育阶段计划湿润层内允许的最大、最小储水量及初始土壤储水量：旱作物灌溉制度制订举例说明计算步骤18计算各次降雨的入渗雨量及时段入渗雨量：计算因计划湿润层增加而增加的含水量WT计算各时段地下水补给量：旱作物灌溉制度制订举例说明计算步骤19n 计算生育期和各时段田间需水量n 按计算原理逐视段推算，如表5。旱作物灌溉制度制订举例说
7、明计算步骤时段tj内：（结果见表4）20表5 棉花生育期灌溉制度计算表（单位：m3/亩）W来-ETW来115.6 8525/64036.7 30.611.7 17.811.7 11.70 6.148.4 48.4112.3 115.684.5140.80.621/630/61/710/7现 蕾99.2 90.1 99 105.9 108.2 112.36.5 9.1 8.9 6.9 2.3 4.14.7 2.1 20.1 18.1 13.5 15.30 0 0 0 0 04.7 2.1 20.1 18.1 13.5 15.311.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2105.7
8、99.2 90.1 99 105.9 108.270.4117.30.521/430/41/510/511/520/51/610/611/620/6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 棉花生育期灌溉制度计算表（单位：m3/亩）W来-ETW来16 0152.4297. 670. 2227. 445021/410/10总 计152.7 166.6 161.2 135.4 113.325/84026.25.4 25.8 22.113.94.9 45.0 25.6 5.2 8.94.7 4.7 4.7 4.7 4.
9、60.2 40.3 20.9 0.5 4.331.1 31.1 31 31 31138.9 152.7 166.6 161.2 135.4112.7187.80.821/831/81/910/911/920/921/930/91/1010/10吐 絮110.5 117.1 148.3 138.915/75/8404014.58.8 9.46.618.2 39.3 23.9 23.35.8 5.8 5.9 5.912.4 33.5 18.0 17.432.7 32.7 32.7 32.785 110.5 117.1 148.398.6164.30.711/720/721/731/71/810/8
10、11/820/8花 铃Wt灌 水 时 间m-+小 计WTP0ETW0WminWmaxH起止 日期生 育 阶 段22n校核（校核各生育阶段及全生育期计算结果）。如全生育期：所以计算无误。旱作灌溉制度制订举例说明计算步骤23旱作灌溉制度制订举例说明10.统计棉花灌溉制度（见表6）。所以总灌溉定额为：计算步骤思考：已知Wmin,Wmax,W田，需水强度为 e(m3/亩)/d，每天地下水补给量为k(m3/亩 )/d,计划湿润层深近似不变，若当前测得土 壤含水量为W（m3/亩)，则若无降雨，求自 当日过多少天必须灌水？24非充分灌溉：在作物生育期部分地按作物生长需要水量实施灌溉的方式。（一）作物-水分生
11、产函数：在作物生长发育过程中，投入水量与作物产量之间的数量关系。（二）非充分灌溉的基本原理四、非充分条件下的灌溉制度25（三）作物非充分灌溉制度设计：旱作物的依据：降低适宜土壤含水率的下限指标。水稻的依据：控制水稻田的土壤水分。如：控制灌溉、薄露灌溉、水稻“薄浅湿晒”灌溉、水稻旱作等四、非充分条件下的灌溉制度26总结兴建灌溉工程（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）确定各种作物灌溉制度多年灌溉用水量分区 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 10.711.4 11.53.8 3.94.8 1.08 1.08 0.63 1.
12、45 0.88 0.70 1.90 0.77 1.07 全生育期10.76.100.730.860.91 产量 （kg/亩）427666690河北省临西站冬小麦不同生育阶段及不同产量作物系数29W渗W水层W饱W蒸W雨地面30水稻生育期中任一时期水田水分变化图解法31冬小麦等作物土壤计划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3040 3040 4050 5060 5080 60100 60100幼苗 现蕾 开花 吐絮3040 4060 6080 608032冬小麦等作物土壤适宜含水率冬小麦棉花 生育 阶段土壤适宜
13、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4560 4560 4560 4560 6075 6075 6075幼苗 现蕾 开花 吐絮5570 6070 7080 507033山东省棉花生育期地下水补给量生育阶段 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24 41 20 66 50465 765 1155 2910 133560 105 135 2490 114030 105 225 1500 66015 30 30 345 465全剖 面内 为轻 壤土全生育期 2016630393
14、0253596034表1 降雨入渗系数降雨量（mm）降雨入渗系数5001.00.80.70.835H1H2mdETPKSWT返回第6页返回第7页36旱作灌溉制度制订举例说明表2 设计年棉花生育期降水量链接表5月份45678910上旬中旬下旬00.28.94.037.733.925.328.7011.423.262.833.832.60.475.639.20.98.00.36.037旱作灌溉制度制订举例说明表3 棉花各生育阶段计划湿润层深 度及作物需水模系数链接表5生育阶段幼苗现蕾花铃吐絮起止日期（日/月）21/420/621/610/711/720/821/810/10需水模系数 0.1493
15、0.21490.2910.34475计划湿润层深度(m)0.50.60.70.838表6 棉花灌溉制度表生育 阶段灌水 次序灌水 日期灌水定额 （m3/亩）总灌溉定额 （m3/亩）播种前现蕾期花铃期花铃期吐絮期1234510/425/615/75/825/8804040404024039表4 棉花日平均需水量计算表3.1155.10.344755021/8 10/10吐絮450130.9596.767.2阶段需水量 （m3/亩）170402060天数 10.2910.21490.1493需水模系数21/4 10/1011/7 20/821/6 10/721/4 20/6起止日期（ 日/月）2.653.274.841.12日平均需水 量（m3/亩）全生 育期花铃现蕾幼苗生育阶段链接表540
