农田水力学1 灌溉用水量
第三章 灌溉用水量与灌水率
应注意的问题
• 灌水延续时间T直接影响灌水率q，从而 影响渠道的设计流量和工程造价； • T应考虑： – 作物种类，是不是耐旱，效益；
– 主要作物，主要作物的灌水要满足，次要作 物可退后几天； – 关键期，敏感期。
应注意的问题
我国经验（万亩以上灌区）延续时间
小麦：播前灌10～20昼夜 拨节后10～15昼夜 棉花：苗期花铃期8～12昼夜 吐絮期8～15昼夜 玉米：拨节抽穗10～15昼夜 开花期8～13昼夜 对于小灌区，T可减小
灌水率图的绘制与修正
• 根据灌水率表绘制出灌水率图。 • 根据设计典型年得出的灌水率，称为设 计灌水率。
第二种 用综合灌水定额 推求灌溉用水量及用水过程
• 任一时段的综合灌水定额：
某时段内各种作物灌水定额的面积加权平均值，即：
m综净＝α1m1 + α 2 m2 + L
M综净－某时段内综合净灌水定额 m1，m2－第1种、第2种作物在该时段内的灌水定额； α1，α2－各种作物灌溉积占灌区的灌溉面积的比值；
第一种：用灌水定额（直接推算法） 第二种：用综合灌水定额。
第一种 用灌水定额 推求灌溉用水量及用水过程
• 灌区种有多种作物，需要多次灌溉，那么对于 任何一种作物的某一次灌水，灌溉用水量为：
W净＝mA
• 当作物的灌溉面积，灌溉制度确定后，即可利 用上式推算出各次各种作物灌水的净灌溉用水 量（下表）及灌溉用水量过程线。
一 般 经 验
• 大面积水稻灌区（1万亩以上）的设计净 灌水率0.45～0.6立方米/秒/万亩； • 大面积旱作灌区（1万亩以上）的设计净 灌水率0.2～0.35立方米/秒/万亩； • 小面积灌区，要大于上述经验数据。
农田水利学—渠道灌溉系统
第四章渠道灌溉系统§1灌排渠系规划布置灌溉系统是指从水源取水并输送分配到田间的灌溉工程。
按输水方式的不同可分渠道灌溉系统和管道灌溉系统两大类。
本章介绍渠道灌溉系统。
管道灌溉系统将在第五章中介绍。
一、灌排渠系的组成及布置原则（一）灌排渠系的组成1、灌溉系统：（1）渠首工程（2）灌溉渠道：干、支、斗、农渠等固定渠道（3）渠系建筑物（4）田间渠系工程：毛渠（临时渠道）、灌水沟哇等2、排水系统（1）田间排水工程：毛沟、腰沟、墙沟等（2）排水沟：干、支、斗、农沟（3）排水建筑物：排水闸、涵、站等（4）排水容泄区：大江、大湖、大海等（二）灌排渠系的布置的原则（1）满足作物灌排要求。
1）渠道应布置有高处，排水沟应布置在低处。
2）渠道和排水沟的长度和间距应当适宜，保证灌得上排得出。
（2）灌溉渠道必须与排水沟统一规划布置在规划布置渠道时，必须同时考虑到排水沟的位置，在平原地区、圩区，渠道一般要服从排水沟布置（因为在平原地区，排水问题更为突出）。
（3）安全可靠如渠道要避免深挖高填，山丘区渠系上方必须修撇洪沟（截洪沟）。
（4）经济合理渠道要尽量短直，以减少土方量；要尽量减少压占耕地；排水沟要尽量利用天然河道。
（5）便于管理便于用水管理和工程管理，布置时要考虑行政区划；也要考虑机耕方便；建筑物尽量联合修建，形成枢纽，以便于管理。
（6）综合利用如渠道落差较大可布置水电站，较大的渠道或排水沟要考虑通航，水产养殖等。
二、丘陵山区灌排渠系的规划布置山丘区的水利特点是：排水比较通畅，但干旱问题比较突出。
在山丘区虽然可以修建水库塘坝蓄水灌溉，但是由于其蓄水能力有限，因此干旱问题是山丘区的主要水利问题。
因此山丘区灌排渠系的布置，以灌渠道布置为重点。
山丘灌溉渠道布置的关键是布置干渠。
（一）干渠的两种布置形式(1)干渠沿等高线布置(2)干渠垂直于等高线布置(二)支、斗、农渠布置支渠垂直于干渠，其间距由地形条件决定。
斗渠间距一般为：400〜800m农渠间距一般为：100〜200m两种布置形式：(1)灌排相邻适用于单一坡向地形(2)灌排相间适用于平坦，或有微起伏能渠道建筑物规划布置渠系建筑物指与渠道或排水沟配套的水闸、涵洞、桥梁、渡槽、倒虹吸、跌水、陡坡等建筑物。
农田水利学：2章3灌溉用水量
节约灌溉用水量的措施
滴灌技术
通过滴水灌溉系统，减少水的流失和浪费， 提高用水效率。
良好的管理
合理规划灌溉时间和频率，确保有效利用水 资源。
定量浇水
根据作物需水量，精确浇水，避免过度浇水 和浪费。
农田改良
通过改良土壤结构和墒情管理，提高灌溉用 水的利用效率。
2
合理的管理计划和决策。
应用现代监测技术，实时监测和控制
灌溉用水量，提高用水效率。
3
科学培训
开展农田水利学的培训和宣传，提高产
灌溉用水量直接影响农业生产的产量和质量。科学合理的灌溉用水量可以提高农作物的生长发育和产量。
灌溉用水量与环境保护
过度的灌溉用水量可能导致土壤盐碱化和地下水资源的污染。合理使用和管 理灌溉用水量对环境保护至关重要。
灌溉用水量的可持续发展
通过科学规划和管理灌溉用水量，使其与可持续发展目标相协调，确保水资 源长期供应，维护农业可持续发展。
灌溉用水量的效益评价
农业效益
合理的灌溉用水量能提高农 作物产量和质量，增加农民 收入。
经济效益
灌溉农业的发展对地方经济 和农村发展起到重要的推动 作用。
社会效益
保障农田水利的正常运行和 农业生产，维护社会稳定和 农村可持续发展。
灌溉用水量的管理方法
1
数据分析
收集和分析灌溉用水量的数据，制定
监测技术
农田水利学：2章3灌溉用 水量
通过学习农田水利学，我们深入了解灌溉用水量的重要性。本章将介绍灌溉 的概述、用水量的定义以及影响用水量的因素。
灌溉用水量计算
1 正规计算方法
使用灌水系数和作物蒸发散发的数据，计算出精确的灌溉用水量。
灌区灌溉水利用系数1-7讲解
灌区灌溉水利用系数
王密侠 2013-1
1
陕西省灌溉水利用系数测定培训
主要内容 ★灌溉水利用系数基本概念
★影响灌溉水利用系数的主要因素 ★灌溉水利用系数的确定方法 ★ 测算表格填写注意问题 ★讨论
2
陕西省灌溉水利用系数测定培训
1.灌溉水利用系数基本概念
★灌溉水利用系数是一次灌水或一段时 期内灌水实际灌入农田的有效水量和水 源引进水量的比值。
有效利用系数
附表 6 ：
2012 年灌区（样点）综合信息调查表
灌区名称： 灌区总人口（万人）
其中农村人口（万人）
渠首取水量（万 m3）
塘堰坝供水量（万 m3）
地下水取水量（万 m3）
其他水源引水量（万 m3）
灌溉毛用水量（万 m3） 斗口引水量（万 m3）
干、支渠利用系 数
干渠 支渠
综合净灌溉定额
附表 4 ：
年
灌区（样点）气象信息调查表
气象站点名称
气象站地 理信息
经度
多年平均降水量（mm） 纬度
高程（m）
日最高
月
日
温度（℃）
1
2 1
…
31
…
…
…
1
2 12
…
31
填表日期：
日最低 温度（℃）
日气象数据 日平均相对 湿度（%）
…
…
填表人：
日照时数 （h）
2m 处风速 （m/s）
…
…
联系电话：
降水量 （mm）
平均亩产kg亩实灌面积万亩收获日期分月作物系数6月7月年月日1月2月3月4月5月8月9月10月11月12月作物名称播种面积万亩平均亩产kg亩实灌面积万亩播种日期年月日收获日期年月日分月作物系数6月1月2月3月4月5月7月8月9月10月11月12月分月法作物2作物名称播种面积万亩平均亩产kg亩实灌面积万亩kcinikcmidkcend播种返青月日快速发育开始月日种植期内地下水利用量mm生育中期开始月日成熟期开始月日成熟期结束月日分段法种植期内平均地下水埋深m极限埋深m地下水利用经验指数p作物修正系数k种植期内有效降水利用量mm降水量pmm有效利用系数plt
第二章-作物需水量和灌溉用水量
某时段内的作物需水量（mm）
二、作物需水量计算
1、直接计算需水量的方法 （1）α值法：
α—需水系数或蒸发系数，为需水量与水面蒸发量的比值，由实测资料确定，一般水稻田的α= 0.9～1.3，旱作的α= 0.3～0.7。 作物全生育期内各生长阶段的α值是各不相同的，其最大值出现在作物生长旺期，而发芽出苗期则最小，所以在分阶段计算作物需水量时，各阶段应分别选取不同的α值。
2、基于参照作物需水量计算实际作物需水量。
ETc=kc ET0 Kc：作物系数 ET0：参考作物腾发量，计算以往常用FAO（1979）的修正Penman法，最新FAO（1998）Penman-Monteith法
二、作物需水量计算
1、直接计算需水量的方法 （1）α值法：以水面蒸发为参数的需水量计算法 水面蒸发量与作物需水量之间存在一定程度的相关关系，因此可用水面蒸发量这一参数来计算作物需水量：
ET0 的计算只考虑了气象因素对需水量的影响，实际作物需水量ET 还应考虑作物与土壤因素进行修正。
第二节 农作物的灌溉制度
灌溉制度：指特定作物在一定的气候、土壤、供水等自然条件和一定的农业技术措施下，为了获得高产或高效，所制订的向农田灌水的方案。包括作物播种前(或水稻栽秧前)及全生育期内的灌水次数，每次灌水的灌水日期、灌水定额以及灌溉定额。 灌水定额：指一次灌水单位面积上的灌水量。 灌溉定额：指作物全生育期各次灌水定额之和。 灌水定额及灌溉定额常以m3/hm2或mm表示。 灌水次数：农作物在整个生育期中实施灌溉的次数。 灌水时间以作物生育期或年、月、日表示。
4、影响作物需水量的因素：
（2）土壤特征 土壤含水状况、土壤质地、地下水埋深等。
4、影响作物需水量的因素：
农业灌溉节水量计算
农业灌溉节水量计算
农业灌溉节水量的计算涉及多个因素，包括作物类型、土壤类型、气候条件以及灌溉系统的效率等。
下面我将从不同角度来回答
这个问题。
首先，灌溉节水量的计算可以从作物需水量的角度来考虑。
作
物的需水量取决于作物的种类、生长阶段、当地的气候条件等因素。
一般来说，可以通过参考气象数据和作物生长期需水量系数来计算
作物的实际需水量。
然后，根据灌溉系统的效率和土壤水分持续利
用率，计算出实际需要灌溉的水量。
其次，灌溉节水量的计算也可以从灌溉系统效率的角度来考虑。
不同类型的灌溉系统（例如喷灌、滴灌、渗灌等）其水分利用效率
各不相同。
通过对比不同灌溉系统的水分利用效率，可以计算出采
用高效灌溉系统相对于传统灌溉系统所节约的水量。
另外，还可以从土壤水分管理的角度来考虑灌溉节水量的计算。
合理的土壤水分管理可以通过科学施肥、覆盖和改良土壤等措施来
减少水分蒸发和流失，从而节约灌溉水量。
最后，灌溉节水量的计算还需要考虑到灌溉水源的可持续利用。
在计算灌溉节水量时，需要综合考虑灌溉水源的可利用量和保护水
资源的重要性，从而制定合理的节水目标和措施。
综上所述，农业灌溉节水量的计算涉及多个因素，需要综合考
虑作物需水量、灌溉系统效率、土壤水分管理和水资源可持续利用
等多个方面的因素，以制定科学合理的节水措施。
农田水力学
据测定，该地苹果树耗水高峰期平均日耗水强度为6mm／d，灌水周期可取5～7天。该地属半干旱气候区，灌溉季节多风，月平均风速为2．5m／s，且风向多变。该地冻土层深度0．6m。
基本资料
已知某喷头流量为4m3／h，射程为18m，喷灌水利用系数取0.8。
要求
（1）求该喷头作全圆喷洒时的平均喷灌强度；
（2）求该喷头作240°扇形喷洒时的平均喷灌强度；
（3）若各喷头呈矩形布置，支管间距为18m，支管上喷头间距为15m，组合平均喷灌强度又是多少？
【题3—4】喷灌均匀系数计算
基本资料
要求
运用土壤入渗（渗吸）经验公式计算30min内的入渗水量及平均入渗速度，以及第30min末的瞬时入渗速度。
第二章作物需水量和灌溉用水量
复习思考题：
１．农田水分消耗的途径主要是哪些，各自特点
２．直接主算需水量的方法
３．惯用法的计算
４．了解修正的彭曼公式
５．作物灌溉制度的内容及确定方法
６．水稻的水量平衡方程
解：因为该试验果园土壤为砂壤土，查各类土壤允许喷灌强度值表的砂壤土的
【题3—7】滴灌设计
基本资料
某蔬菜地拟建滴灌系统，已知滴头流量为4L/h，毛管间距为1m，毛管上滴头间距为0.7m，滴灌土壤湿润比为80%，土壤计划湿润层深度为0.3m，土壤有效持水率为15%（占土壤体积的%），需水高峰期日平均耗水强度为6mm/d。
（2）土壤平均孔隙率n=41.3％(占土体)。
（3）土壤田间持水率θmax=75.0％(占孔隙体积的百分比)。
农田灌溉用水量计算
农田灌溉用水量计算
灌溉用水量的大小及其在多年和年内的变化情况，与灌区内的气象、土壤、作物种植情况、渠系工程质量、灌水技术、管理水平等因素有关，可采用下列方法推求：（1）直接推算法：于任何一种作物，在典型年的灌溉制度、灌溉面积确定后，便可推算出各次灌水的净灌溉用水量、毛灌溉用水量以及全灌区整个灌溉季节的灌溉用水量等。
某种作物某次灌水的净灌溉用水量为此作物该次灌水定额与其灌水面积的乘积。
某种作物某次灌水的毛灌溉用水量为此作物该次净灌溉用水量除以灌溉水利用系数。
全灌区一个时段的净灌溉用水量为同期灌水的各种作物的净灌溉用水量之和。
（2）间接推算法：全灌区整个灌溉季节的灌溉用水量也可通过综合净灌溉定额（参见综合灌溉定额）间接推求。
全灌区某个时段的毛灌溉用水量为该时段全灌区的净灌溉用水量除以灌溉水利用系数。
对于大型灌区，若灌区内不同部位的气候、土壤、作物组成等存在明甚差异，可先将灌区分成若干个子区，分区计算灌溉用水量，然后总计成全灌区的灌溉用水量。
在用长系列法进行大中型灌溉工程的规划、设计及编制管理运行计划时，往往要用到多年的灌溉用水量系列，这时，可根据历年的灌溉制度，用上述两种方法之一逐年推求灌溉用水量。
多年灌溉用水量系列还可用于推求年灌溉用水量频率曲线及按灌溉设计保证率选取灌溉设计典型年。
2灌溉用水量及灌水率-精选文档
（二）灌水率修正
• 1.修正的原因：
– 渠道流量大小悬殊，供水断断续续，不利于设
计和运行管理。
水位频繁升降可能造成坍塌、冻胀危害；
造成闸门的频繁开闭，不利于管理。
水位衔接困难。
• 2.修正的原则
A：尽量不改变主要作物关键用水期的各次灌水
时间；
若必须调整，以前移为主，前后不超过三天；
B：调整后灌水率均匀连续，最小灌水率不小于
• 步骤：
– 1、收集多年降雨资料和作物资料
– 2、计算每年的灌溉用水量
– 3、进行灌溉用水量频率计算
– 4、选择设计频率的灌溉用水量
四、 灌水率（灌水模数）
• 概念: 灌区单位面积(国内通常以万亩计算)所需
灌溉的净流量，又称灌水模数
• 某种作物一次灌水需要的净流量
q净
m1
8 .6 4 T1
– P＝50％（平水年）、75％中等干旱年。
• 频率计算： – 列出历年的降雨量资料（年降雨量或灌溉季节降雨量、 灌溉用水量），进行频率分析，确定不同干旱程度的典 型年份。根据设计标准（如设计灌溉保证率），选择合 适的典型年。
• 例如，灌溉设计保证率为75％，则选择降雨
（或用水量）频率为75％的年份作为设计典 型年。
最大灌水率的40％。
灌水率过小（大）时可以缩短（延长）灌
水时间进行调整。
（一）影响灌水率的因素
• 1 灌水延续时间 – 作物关键需水期延续时间不宜过长,其他时段可以适当 延长.
• 2 灌水定额
– 可以考虑节水灌溉 • 3 作物种植比例
m1 q净 8.64 T1
– 水量不足时可考虑改变种植比例
灌水率图的绘制
• 针对某一设计代表年，计算出灌区各种作 物每次灌水的灌水率，并将灌水率绘制在 方格纸上，就得到灌水率图
灌溉用水量名词解释
灌溉用水量名词解释在灌溉领域，有一些关键的用水量名词，它们用于描述和量化灌溉系统中水的使用。
以下是一些常见的灌溉用水量名词的解释：* 灌溉深度（Irrigation Depth）：指每次灌溉中在单位面积上应用的水量，通常以毫米或英寸为单位。
灌溉深度是衡量灌溉效果和水的渗透深度的重要指标。
* 灌溉强度（Irrigation Intensity）：表示单位时间内在单位面积上应用的水量，通常以毫米/小时或英寸/小时为单位。
灌溉强度用于确定灌溉系统的工作效率和水分的输送速率。
* 灌溉水量（Irrigation Water Volume）：是指灌溉系统中用于灌溉的总水量，通常以立方米、升、或加仑为单位。
它是评估灌溉系统整体效率和水资源利用情况的关键参数。
* 灌溉频率（Irrigation Frequency）：表示在一定时间内进行灌溉的次数。
灌溉频率的设置会受到土壤类型、植物需水量和气象条件等因素的影响。
* 作物系数（Crop Coefficient）：是一种无量纲系数，表示实际作物蒸腾和参考作物蒸腾之间的比值。
作物系数用于调整植物对水分需求的估算，以更好地确定灌溉量。
* 灌溉效率（Irrigation Efficiency）：衡量灌溉系统将用水量转化为有效植物生长的能力。
高效的灌溉系统应能最大程度减少水分的浪费。
* 蓄水层（Root Zone）：植物根系所占据的土壤层，灌溉应该使得这个区域得到适量的水分。
了解蓄水层对于制定合适的灌溉计划至关重要。
这些名词和概念在设计和管理灌溉系统、保护水资源以及提高农业生产效益方面都起到关键作用。
在实际应用中，灌溉专业人员通常会根据具体情况结合这些指标进行合理的水资源管理。
农田灌溉管理技术规范
农田灌溉管理技术规范一、前言农田灌溉是现代农业生产的基础之一，良好的灌溉管理可以提高农田水分利用效率，保障农作物的生长发育，促进农业可持续发展。
而科学规范的农田灌溉管理技术则是实现高效灌溉的关键。
本文将从农田灌溉规划、设施建设、灌水管理、排水与水质保护等方面进行论述，以期提高农田灌溉管理水平，推动农业现代化发展。
二、农田灌溉规划农田灌溉规划是农田灌溉管理的基础，它涉及到农田灌溉的布局、设计和水源选择等。
在农田灌溉规划中，应充分考虑以下因素：1. 地形地貌：根据地势高低，合理规划农田灌溉渠道和排水系统，确保农田灌溉的均匀性和有效性。
2. 土壤条件：根据土壤类型和土壤水分保持能力，科学确定灌溉水量和灌溉周期，合理安排灌溉时间。
3. 气候条件：根据气温、降水情况和蒸发量等气候因素，制定合理的灌溉计划，确保农田灌溉的及时性和适量性。
4. 农作物需水量：根据不同农作物的生长发育需水量，科学确定灌溉水量，避免造成水资源浪费。
5. 水源选择：根据地下水、地表水、雨水等水源的可利用状况，选择合适的水源供给农田，合理分配水资源。
三、农田灌溉设施建设良好的农田灌溉设施可以提高农田灌溉效率，确保灌溉水量和灌溉质量的有效控制。
在农田灌溉设施建设方面，应重点考虑以下要素：1. 灌溉渠道：合理布局灌溉渠道，确保水流畅通，防止漏水和渗漏。
渠道的剖面形状应符合水力学原理，以减少能量损失。
2. 水泵站：根据灌溉水源的位置和排水系统的需要，科学安排水泵站的设置，确保灌溉水量的供给和排水的顺利进行。
3. 灌溉器具：根据农田灌溉的需求，选择合适的灌溉器具，如滴灌、喷灌、喷淋等，确保灌水均匀、适量。
4. 排水系统：建立完善的农田排水系统，确保农田排水畅通，避免积水和积渍，保证农作物的生长发育。
四、灌水管理灌水管理是农田灌溉管理的核心内容，合理的灌水管理可以提高水资源利用效率，防止过湿和缺水情况的发生。
在灌水管理过程中，应注重以下方面：1. 灌水计划：制定合理的灌水计划，确定灌水周期和灌水量。
农作物需水量和灌溉用水量
• 水稻适宜的水层深度范围：hmin~hmax • 当水层深度降低到灌水下限时，开始灌溉，
灌水量为：
• m=hmax－hmin • 若雨后田内水深大于允许蓄水深度，排水量
• 原理：
– A：作物在一定的土壤含水量或水层深度范围 内能够生长良好，如果超过该范围，生长和产 量受到抑制和降低。合理的灌溉制度应使得作 物土壤含水量或水层深度处于该范围内。
• 适宜范围，是参考群众丰产经验或试验资料而得到。
– B：任何时段内农田水分变化，等于该时段来 水与耗水之间的消长。
• <一> 水稻灌溉制度：
1、参考作物需水量计算方法
• 能量平衡法： • 原理：作物腾发是能量消耗过程，通过平
衡计算求出腾发耗能，折算成水量，即为 作物需水量。 • 腾发耗能主要以热能形式进行，热能的主 要由太阳提供。
彭－曼公式
• 目前最主要的潜在需水量计算公式 • 需水量取决于辐射、气温和干燥力 • 利用常规气象资料计算作物潜在腾
• 灌水定额：单位面积上一次灌 水量；
• 灌溉定额：灌水定额之和。
– 灌水定额河灌溉定额：mm或 m3/ha（亩不是法定单位，一般 不在正式文献中出现)
一、充分灌溉(Full Irrigation) 条件下的灌溉制度
• 充分灌溉：作物各生育阶段所需的水分都能够 得到要求，作物处于最佳分条件，产量最高。
• 充分灌溉条件下影响需水量的因素是 气象因素、叶面积指数和生育阶段。
二、计算方法
• <一>直接计算法 从影响作物需水量的因
灌溉用水量及灌水率
3
一、设计典型年选择
• 概念：年灌溉用水量与降雨量有关，在规划灌溉工 程时，需要选择特定的水文年份作为规划和设计依 据。该特定水文年份称为设计典型年。
• 设计典型年的灌溉用水量称为设计灌溉用水量。
4
设计典型年选择的依据
• 确定灌溉设计保证率： –某灌溉工程在长期使用工程中灌溉用水得到保证的年数 占总年数的百分数。 –P＝50％（平水年）、75％中等干旱年。
• 它可以衡量全灌区灌溉用水是否合适。 • 若灌区局部范围的作物种植面积比例与全
灌区类似，则可以用于推算局部范围内的 灌溉用水量 • 灌区的种植比例已经根据农业发展计划确 定好了，可以根据水源条件确定反求灌溉 面积。
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三、多年灌溉用水量的确定和灌溉用水频率曲线
• 计算方法：配线法 PIII型曲线。 • 步骤：
7
• 时段灌溉用 A× m综合，净 – m综合，净，某时段的综合灌水定额是全灌区该时段内各种作
物灌水定额的加权平均数。
m综合，净=m1α1+m2α2+m3α3+….. –式中α1、α2－不同作物种植面积与全灌区面积的
比值。m1、m2为不同作物的灌水定额
16
17
8
毛灌水量和毛用水过程线
• 水量损失及其原因 • 在已知灌溉水利用系数后， W毛= W净/ η水 • 综合毛灌水定额
• m综，毛= m综，净/ η水
– 全灌区任何时段毛灌溉用水量
• W毛= m综，毛× A • 将净用水量换成毛用水量即得到毛用水过程线。
–该过程线是确定灌溉工程规模的依据
9
综合灌水定额的作用
6
二、典型年灌溉用水量及用水过程线
农田水力学
农田水力学绪论复习思考题1．名词解释：① 农田水利② 农田水分状况③ 区域水情2。
农田水利研究对象与调控措施第一章农田水分状况与土壤水分运动的回顾与思考：1。
名词释义：①田间持水率②凋萎系数③土壤水④最大分子持水率⑤吸湿系数２．农田水分存在的形式３．土壤水的分类４．土壤水的有效性５．旱作物的适宜含水率６．计算土壤含水率７. 了解土壤水分运动的基本方程8。
求出入渗率和总入渗9。
了解SPAC系统10。
计算土壤含水量【习题1-1】农田土壤有效含水量的计算基本资料在冲积平原上的农田中，1m深度范围内的土壤质地为壤土，孔隙度为47%，悬浮毛细水的最大含水量为30%，萎蔫系数为9.5%（以上数值按整个土壤体积的百分比计算），土壤容重为1.40t/m3，地下水位低于地表7m，土壤湿润层的计划厚度为0.8m。
要求计算土壤计划湿润层中有效含水量的上、下限，具体要求有：（1）以三个单位HA/m3/mu分别表示有效含水量；（2）根据所给资料，将含水率转换为以干容重的百分比及用空隙率体积的百分比表示（只用m3/亩表示计算结果）【练习1-2】土壤入渗计算基础数据某土壤经实验测定，第一分钟末的入渗速度i1=6mm/min，α=0.4。
要求土壤入渗（吸收）经验公式用于计算30分钟内的入渗水量和平均入渗速率，以及30分钟结束时的瞬时入渗速率。
第二章作物需水量和灌溉用水量复习思考题：1.农田用水的主要方式及其各自的特点2。
直接计算需水量的方法3。
习语的计算４．了解修正的彭曼公式5.作物灌溉系统的含量和测定方法6。
水稻水分平衡方程7。
水稻灌溉制度的制定８．旱作物的灌溉制度拟定９．旱作物的水量平衡方程１０．w净，w毛的计算１１．修正灌水率的意义？12.术语解释：有效降雨量（降雨入渗）计算土壤计划湿润层的灌溉用水量和灌溉率【习题2-1】用“以水面蒸发为参数的需水系数法”求水稻耗水量基本资料（1）根据当地气象站的观测资料，设计年4-8月直径80cm蒸发皿蒸发量（E0）观测数据见表2-1-1。
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，有利于根系发育
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吸着水
Pore Space
Water on soil particle surface
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毛管水与重力水
毛管水
重力水
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土壤水
2 土壤水分的有效性
无效水：低于土壤吸着水（最大分子持水率）的 水分。作物不能吸收利用。 过剩水：重力水，在重力作用下向下流失。 有效水：重力水和无效水之间的毛管水。
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一、农田水分消耗的途径
植株蒸腾（ transpiration）
作物根系从土壤中吸入体内的水分，通过叶面的气孔 扩散到大气中去的现象。占根系吸入水分的99%以上。
株间蒸发（棵间蒸发）（evaporation）
植株间土壤或田面的水分蒸发。
☆蒸腾与蒸发合称腾发（evapotranspiration），通常 也称为作物需水量(Water requirement of crops )
—— 需水系数或称蒸发系数。
a，b——经验常数。
•特点
–仅需水面蒸发量，易于获得
–常用于水稻地区
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三、作物需水量的计算
“K ”值法（以产量为基础，也称产量法） 基本公式：ＥT＝KY 或 ＥT＝KYn＋c 式中:ＥT——作物全生育期内的总需水量，m3/亩
Ｙ——作物单位面积产量，kg/亩; Ｋ——以产量为指标的需水系数，ｍ3/kg；
水稻地区 适宜的淹没水层；适宜的渗漏强度；地下水位维
持适宜的深度。
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三、不良农田水分状况
１.不良土壤水分状况及其原因 （１）土壤水分过多
原因：降雨、洪涝灾害、渍害、不合理灌溉 （２）农田水分不足
原因: 降雨不足(主要原因)； 降雨径流损失(水土保持较差)； 土壤保水性能差(有机质少) 过度蒸发(气象、地下水、土壤结构等
因素，原因和防治方法)
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三、不良农田水分状况
２.几种有关不良农田水分状况形成的灾害 干旱：
农田水分不足(或其他原因引起作物水分失调 )。 干旱是我国北方农业的主要灾害。 涝灾：
旱田积水或水田淹水过深，导致农业减产。 渍害：
地下水位过高或土壤上层滞水，土壤潮湿， 影响作物生长发育和产量。渍涝灾害是南方农业生 产的主要灾害。 应对措施： 灌溉、排水、控制地下水位
一般常将田间持水量作为重力水和毛管水以及 有效水分和过剩水分的分界线。
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二、地区农田水分状况
旱作地区
根系是作物的吸收器官，毛管水是作物水分的 最主要来源。各种形态的水分转化成土壤水才能被 作物根系所吸收。
重力水和凋萎系数以下的水分无法利用。
地面积水和地下水位过高会引起渍、涝灾害。 地下水位必须在根系吸水层以下才能保持良好的通 气和热状况。因此，对三种形式的水的要求： 地面水——通常不允许地表积水，以免造成涝灾 地下水——一般不允许上升至根系吸水层以内，
•相对含水率
–以土壤实际含水率占田间持水率的百分数表示
•水层厚度
–将某一土层所含的水量折算成水层厚度，以mm计。
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土壤含水量测量方法
( 1 ) 称重法(Gravimetric)：在 105℃的烘箱内将土样烘6 －8小时至恒重 ( 2 ) 张力计法(Tensiometer)：当陶土头插入被测土壤， 管内自由水通过多孔陶土壁与土壤水接触，达到水势平衡时 ，张力计数值就是土壤水的吸力值，根据土壤含水率与基质 势之间的关系（土壤水特征曲线）确定土壤含水率 ( 3 ) 电阻法(Electrical resistance)：多孔介质的导电 能力是同它的含水量以及介电常数有关 ( 4 ) 中子法(Neutron scattering)：用中子仪测定土壤含 水率 ( 5 )γ-射线法(Gamma-ray attenuation) ( 6 ) 驻波比法(Standing wave ratio) ( 7 ) 光学测量法(Optical)
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学习回顾
•重要概念
–吸湿系数
–凋萎系数
–田间持水量（率）
•基本知识点
–农田土壤水分的存在形式
–土壤含水率的表示方法有哪几种？它们之间的换算关系 怎样？
–土壤水的有效性
–凋萎系数和田间持水率各有什么用途？
•课外阅读
–SPAC
–土壤水分运动
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第二节 作物需水量
一、农田水分消耗的途径 二、作物的需水规律 三、作物需水量的计算
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两个重要名词
【凋萎系数（wilting coefficient，wilting point）】
植物开始发生永久凋萎时的土壤含水率，也 称凋萎含水率或萎蔫点。一般低于吸湿系数1.5~2.0 倍时植物发生永久凋萎。 【田间持水量（field capacity）】
农田土壤某一深度内保持吸湿水、膜状水和 毛管悬着水的最大含水量。
以免形成渍害 土壤水——适宜的土壤含水率: 介于凋萎系数～田 间持水率，一般凋萎系数=0.6β田
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二、地区农田水分状况
旱作地区土壤水分状况小结： ①凋萎系数和田间持水量是农田作物根系层土壤的含水 量下限和上限。据此决定灌水时间和定额。 ②土壤含水量保持在某一适宜的范围内，才能使得作物 生长良好。 ③不同作物和不同生育阶段对土壤水分的要求不同。
注：表中第一个数字表示在高湿（最小相对湿度>70%）和弱风（风速< 5m·s-1）条 件下。第二个数字表示低湿（最低相对湿度<20%）和大风（风速>5 m·s-1）条件下
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三、作物需水量的计算
（三）不同生育阶段的需水量
根据作物需水特性，不同作物生长期的需水量 是不同的。可用模系数法估算。
需水模系数是作物某一生育阶段需水量占全 生育期需水量的百分比。
几种作物的需水临界期 作物 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
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三、作物需水量的计算
掌握作用需水量的意义：
•1、是农业用水的主要组成部分，是整个国民经济 中消耗水分的最主要部分。
12.40%
2.20%
10.70%
74.70% 农业耗水 工业耗水 生活耗水 生态与环境补水耗水
第一章 灌溉用水量 Water Use in Irrigation
学前思考
•为什么首先关注灌溉用水量？ •影响灌溉用水量的因素有哪些？ •什么时候应当进行灌溉？ •如何计算灌溉用水量多寡？
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本章内容
第一节 农田水分状况 第二节 作物需水量 第三节 作物灌溉制度 第四节 灌水率 第五节 灌溉用水量
6土壤水Leabharlann 1 土壤水分形态毛管水
毛管力作用下能保持在土壤细小孔隙中的水 按水份供给情况不同，分悬着毛管水和上升毛管水 悬着毛管水达到最大时的土壤含水率称为田间持水率 。悬着毛管水是土壤储水的主要形式。
重力水
土壤中超过田间持水率的那部分水为重力水
旱地应避免深层渗漏，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
式中:Ei--第i阶段作物田间需水量； Ki--第i阶段作物需水模系数。
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插秧水稻模需水系数表
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不同生育阶段需水量对比
基本公式：ET=kc× ET0 （水分供应充分） 式中:kc——作物系数。
作物 小麦 玉米 棉花 高粱 大豆 花生 向日葵 马铃薯
初期阶段 前期阶段 中期阶段 后期阶段 收获期 全生育期 0.3-0.4 0.7-0.8 1.05-1.20 0.65-0.75 0.20-0.25 0.80-0.90 0.3-0.5 0.7-0.85 1.05-1.20 0.8-0.95 0.55-0.6 0.75-0.90 0.4-0.5 0.7-0.8 1.05-1.25 0.8-0.9 0.65-0.70 0.80-0.90 0.3-0.4 0.7-0.75 1.0-1.15 0.75-0.8 0.5-0.55 0.75-0.85 0.3-0.4 0.7-0.8 1.0-1.15 0.7-0.8 0.4-0.5 0.75-0.9 0.4-0.5 0.7-0.8 0.95-1.10 0.75-0.85 0.55-0.60 0.75-0.80 0.3-0.4 0.7-0.8 1.05-1.2 0.7-0.8 0.35-0.45 0.75-0.85 0.3-0.5 0.7-0.8 1.05-1.2 0.85-0.95 0.70-0.75 0.75-0.90
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二、作物的需水规律
（二）作物需水特性 １、不同生长期：中间（生长旺期）多，两头（
幼苗、成熟期）少 ２、存在需水临界期
30 25 20 15 10
5 0
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作物需水临界期
【作物需水临界期（critical period of crop water requirements）】
作物全生育期中因需水得不到满足时最易影响 生长发育并导致最大减产的时期。
：为一种假想参考作物冠层的腾发速率，假想作物 的高度为0.12m，固定的叶面阻力为 70s/m，反射 率为0.23，非常类似于表面开阔、高度一致、生长 旺盛、完全遮盖地面而不缺水的绿色草地。
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计算ET0
ET0计算： a.改进彭曼（英国,1948）公式：
b.彭曼－蒙特斯公式：
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2、计算实际需水量ET
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二、作物的需水规律
（一）影响作物需水量的因素 气象条件 ——主要因素 气温、大气湿度、风速、日照时间、辐射强度 土壤条件 土壤含水量、土壤质地、地下水埋深等 作物条件 作物品种、叶面积指数（单位土地面积上的叶片面积
）、生育阶段 农业技术措施 地面覆盖、桔杆覆盖、大棚等 灌溉排水措施 滴灌、水稻控灌
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第一节 农田水分状况
农田水分状况是指农田地面水、土壤水和地下 水的数量及其在时间上的变化。
农田水利措施的目的在于： 改变和控制农田水分状况 调节土壤中气、热和养分状况，改善田间小气候 使作物处于良好的生长条件下，达到提高产量和 品质的目的。