东北农业大学水利与土木工程学院灌排工程学课件 第一章知识讲解
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灌排工程
重点：（1）土壤水的分类及有效水、无效水、田间持水率、凋萎系数等名词；（2）砂、壤、粘三种土壤水分特性曲线及差异；饱和土壤水、非饱和土壤水运动微分方程；（3）SPAC 系统的基本思想和概念。
难点：（1）已知土壤含水率占体积、干土重、孔隙百分比，求含水量的公式；（2）垂直入渗条件下，土壤含水率、入渗速度、入渗总量推导。
第二章作物需水量和灌溉用水量重点：（1）作物需水量和田间耗水量的基本概念及其计算方法；（2）灌溉制度及有关概念；（3）水田泡田定额及生育期灌溉定额的计算方法、公式；（4）旱田灌溉制度的设计应收集的资料；（5）综合灌水定额法的作用；（6）灌水率的概念和影响因素；（7）修正灌水率图的原则。
难点：（1）间接计算作物需水量的方法；（2）旱田灌溉制度计算的列表法（教案补充内容）。
第三章灌水方法与喷、滴灌系统重点：（1）各种灌水方法的特点、适用条件；（2）地面灌溉的技术要素；（3）喷灌的主要灌水质量指标；（4）喷灌的主要技术参数及其确定方法；（5）拟定灌水定额和灌水周期；（6）喷灌系统规划设计的步骤；（7）滴灌的主要灌水质量指标；（8）滴灌系统的布置和设计。
难点：（1）地面灌溉的田间渠系布置和灌水技术；（2）喷灌系统规划设计的步骤；（3）滴灌系统的布置和设计。
第四章灌溉渠道系统重点：（1）灌溉渠系和田间工程规划原则、布置形式及适用条件；（2）渠道流量的概念及推算方法步骤；（3）渠道纵断面的设计方法、步骤；（4）渠道防渗的意义、材料、结构形式。
难点：（1）干、支渠的规划布置、渠系建筑物的规划布置；（2）轮灌渠道流量推算方法步骤；（3）各级渠道水位推算方法步骤；（4）寒区渠道防渗工程的特殊要求。
第五章低压地面灌溉管道系统重点：（1）低压地面灌溉管道系统的组成；（2）低压管道系统的规划布置原则和方法；（3）低压管道系统的流量与压力推算方法。
第六章灌溉水源和取水方式重点：（1）地下水资源的类型及特点；（2）灌溉水源的水质要求；（3）地面灌溉取水方式的类型和适用条件；（4）地下水资源量计算的多年均衡法。
灌溉排水工程学实验版定稿PPT课件
.
12
灌溉排水工程学实验
四、试验成果整理和分析
2）计算流量偏差系数
CV＝
s
_
×100％
q
式中 CV——流量偏差系数，％；
s——滴头出流量标准偏差；
_
q ——25个滴头的平均流量。
.
13
灌溉排水工程学实验
四、试验成果整理和分析
2、灌水均匀度Cu的计算
根据每次测试结果，计算毛管上滴头出水量均匀系数，
.
18
灌溉排水工程学实验 一、实验目的：
3 、学会测针使用方法及量水堰测流技术。 4、通过对输水渠道在不同流量（加大、设计及最小）情况 下不同水深（加大、设计及最小）的测试，加深对渠道横 断面设计原理的影响。 5、熟练运用明渠均匀流公式。利用测试数据和渠道的其他 已知设计参数（如流量Q，底宽b，边坡系数m，糙率n和 比降i等）对输引水渠道进行设计、校核。
灌溉排水工程学实验
水利与土木工程学院 Collage of Water Conservancy and
Civil Engineering
农业水利工程系 2020年4月
.
1
灌溉排水工程学实验
教学目标
通过实验，使学生初步具有灌溉排水工程学的 基本知识和实验技能，掌握灌溉排水工程中灌 溉渠道实验设计和排水沟道实验设计等。
明渠均匀流公式是个高阶隐函数方程，含有渠道底宽b和水深h 两个未知数，不能直接求解。在实际设计中，常采用试算或图解 法求解。该公式表述如下：
QAC Ri
②
式中 Q ----- 渠道设计流量（m3/s）；
A ----- 渠道过水断面面积（m2），梯形断面渠道，；
R ----- 水力半径（m），，式中x为湿周，；
《农业灌溉培训》PPT课件
33
苗圃、蔬菜和花卉微喷灌
苗圃、蔬菜和花卉微喷与果树的微喷不同。苗圃的微 喷类似喷灌，是对苗圃从上方进行全面灌溉，其灌水 均匀度是通过喷头湿润范围的重叠来实现的。果园微 喷属于树下灌溉，跟滴灌一样，属于局部灌溉。
可整理ppt
34
滴灌带（管）在田间常见的问题及解决办法
问题 灌水器通道阻塞
根系扎进灌水器中
42
第四节 自动化控制系统
可整理ppt
43
灌溉自动控制分类
半自动控制：
有手动成分的控制为半自动控制；定时间定量控制器控制，实际 为半自动控制。因为灌溉制度：灌水时间（什么时候灌溉），灌 水延续时间（灌多长时间）、灌水周期（间隔多长时间灌一次） 均由人工确定。合理与否，取决于管理人员知识、经验等。
时时灌溉
常令润泽
农业灌溉培训
可整理ppt
东方生态上海分公司 陈婷婷
1
第一节 农业灌溉
可整理ppt
2
农业灌溉的方式
农业灌溉按照采用的主要节水工程措施分为渠道防渗 工程、低压管道输水工程、喷灌工程、微灌工程、集 雨灌溉工程和田间节水地面灌溉工程六类。
可整理ppt
3
渠道防渗工程
为减少由渠道输水时渗入渠床而流失水量所采取的各 种工程技术措施。常用土料、水泥土、石料、混凝土 和沥青混凝土的材料建立渠道防渗层，以达到防渗的 目的。
地埋滴灌的好处是材料埋在地下，不容易发生老化，不影响地面 的耕作活动。缺点是如果滴灌带（管）破损或滴头堵塞后不容易 发现，而且维修困难。同时，系统的清洗等程序和比地面滴灌复 杂。对一般管理水平的用户，建议用地面滴灌。
可整理ppt
28
土壤入渗率
可整理ppt
29
《灌排工程》课件
特点
灌排工程具有系统性、综合性、地域 性和季节性等特点，需要综合考虑当 地气候、土壤、地形、水资源等因素 ，因地制宜地进行规划和设计。
灌排工程的重要性与应用领域
重要性
灌排工程是农业生产的重要基础设施，对于保障粮食安全、促进农业可持续发 展具有重要意义。通过灌排工程，可以有效地提高农作物的产量和质量，增加 农民收入，改善农村生态环境。
发展趋势
未来灌排工程将朝着高效节水、智能化、生态友好等方向发展。同时，随着全球 气候变化和环境问题的加剧，灌排工程也需要更加注重生态环境保护和可持续发 展。
02 灌排工程的设计与规划
灌排工程的设计原则与目标
总结词
设计原则与目标
详细描述
灌排工程的设计应遵循可持续性、经济性、安全性和环保性的原则，旨在提高农业产量、改善农田水利条件、降 低自然灾害风险，并确保工程的长期效益。
综合规划与设计
在灌排工程规划与设计中，综合考虑经济效 益、社会效益和环境效益。
法律法规保障
制定相关法律法规，创新，推动灌排工程的技术进步和 产业升级。
公众参与与教育
加强公众参与和教育，提高公众对灌排工程 可持续发展的认识和意识。
05 灌排工程的案例分析与实 践
04 灌排工程的环境保护与可 持续发展
灌排工程对环境的影响与评价
土壤盐碱化
灌排工程可能导致土壤盐碱化，影响土壤质 量和农作物生长。
生态破坏
灌排工程可能对湿地、水域生态系统造成破 坏，影响生物多样性。
水资源浪费
不合理的灌排工程可能导致水资源浪费，加 剧水资源短缺问题。
评价方法
采用环境影响评价方法，对灌排工程对环境 的影响进行科学评估。
01
02
03
灌排工程具有系统性、综合性、地域 性和季节性等特点，需要综合考虑当 地气候、土壤、地形、水资源等因素 ，因地制宜地进行规划和设计。
灌排工程的重要性与应用领域
重要性
灌排工程是农业生产的重要基础设施，对于保障粮食安全、促进农业可持续发 展具有重要意义。通过灌排工程，可以有效地提高农作物的产量和质量，增加 农民收入，改善农村生态环境。
发展趋势
未来灌排工程将朝着高效节水、智能化、生态友好等方向发展。同时，随着全球 气候变化和环境问题的加剧，灌排工程也需要更加注重生态环境保护和可持续发 展。
02 灌排工程的设计与规划
灌排工程的设计原则与目标
总结词
设计原则与目标
详细描述
灌排工程的设计应遵循可持续性、经济性、安全性和环保性的原则，旨在提高农业产量、改善农田水利条件、降 低自然灾害风险，并确保工程的长期效益。
综合规划与设计
在灌排工程规划与设计中，综合考虑经济效 益、社会效益和环境效益。
法律法规保障
制定相关法律法规，创新，推动灌排工程的技术进步和 产业升级。
公众参与与教育
加强公众参与和教育，提高公众对灌排工程 可持续发展的认识和意识。
05 灌排工程的案例分析与实 践
04 灌排工程的环境保护与可 持续发展
灌排工程对环境的影响与评价
土壤盐碱化
灌排工程可能导致土壤盐碱化，影响土壤质 量和农作物生长。
生态破坏
灌排工程可能对湿地、水域生态系统造成破 坏，影响生物多样性。
水资源浪费
不合理的灌排工程可能导致水资源浪费，加 剧水资源短缺问题。
评价方法
采用环境影响评价方法，对灌排工程对环境 的影响进行科学评估。
01
02
03
《灌溉排水工程学》各章思考题与计算题
57
8.5
2.3 180.3 6.9
58.7
3 13.7 -1.6 5.6
57
11.0
2.7 232.2 5.9 137.2
4 21.8 5.4 13.8
55
9.7
3.0 236.5 18.1 214.0
5 28.1 11.4 20.1
59
8.7
2.6 283.5 27.2 283.2
6 32.3 16.7 24.6
45
19/4 28/4 24/4 10
生育阶段
幼苗期
现蕾期
结铃期
吐絮期
起止日期（日/月）
1/4—15/6
16/6—
14/7—
27/8—31/10
13/7
26/8
计划湿润层深度 H（m）
0.5
0.5~0.6 0.6~0.7
0.7
5
模 比 系 数 阶段值
10.5
31.0
46.5
12.0
（%）
累积值
10.5
41.5
88.0
100.0
（3）表层土为粘壤土，0~70cm土层内平均容重 1.49t/m3，孔隙率 n=42.5%（占土体），田
178.5
198.8
201.5
（2）水稻各生育阶段的需水系数α及日渗漏量如下表：
生育阶段 返 青 分 蘖 拔节孕穗 抽穗开花 乳 熟 黄 熟 全生育期
起止日期 4.26— 5.4— 5.29— 6.16— 7.1— 7.11— 4.26—
5.3
5.28
6.15
6.30
7.10
7.19
7.19
天数
8
25
灌排原理与技术授课提纲
《灌排原理与技术》课程学习提纲第一章概论第一节节水农业、节水灌溉的内涵第二节发展节水灌溉的必要性与可能性第三节节水灌溉的主要技术措施第四节节水灌溉理论体系及主要内容第二章农田水分循环及其调控第一节农田水分循环与水量平衡第二节农田水分最优调控理论与方法第三章水分与作物第一节作物水分生理第二节作物与水的生态关系第三节土壤—植物—大气水分传输系统第四节水分胁迫对作物生理活动及产量的影响第四章作物蒸发蒸腾量第一节作物蒸发蒸腾量的变化特性及主要影响因素第二节作物腾发量计算模型第三节作物参考腾发量的计算第四节作物需水量第五节水与作物产量的影响第五章作物水分生产函数第一节引述（基本概念）第二节按总量计算的作物水分生产函数第三节分阶段考虑的作物水分生产函数第四节灌溉供水准则问题第六章节水灌溉水量最优分配第一节节水灌溉的最优灌溉制度第二节多种作物间灌溉水量最优分配第三节地区间水量大系统配水模式第七章节水型田间灌溉技术第一节喷、微灌技术第二节旱田地面灌水新技术（水平畦灌、长畦分段灌溉、膜上灌、波涌灌）第八章节水灌溉试验第一节试验内容、目的第二节试验处理、方法第三节试验成果分析第九章农田排水原理第一节农田排水对水土环境及作物生长的影响第二节农田排水沟对地面水及地下水的调控原理第三节农田排水的种类与排水标准第十章农田控制排水技术第一节控制排水的定义及适用条件第二节控制排水的作用第三节控制排水对农田排水量的影响第四节控制排水的运行与管理主要参考资料第一章（1）《节水灌溉理论与技术》，罗金耀、李远华编（2）有关论文资料（3）《灌排工程新技术》第二章（1）《农业水管理学》，康绍忠主编（2《农业水文学》，农业出版社第三章（1）《灌排工程新技术》（2）《节水灌溉理论与技术》（3）《土壤与农作》有关章节第四章《节水灌溉理论与技术》，迟道才、费良军编第五章（1）《节水灌溉理论与技术》，罗金耀、李远华编（2）《灌排工程新技术》（3）《土壤与农作》有关章节第六章（1）《灌排工程新技术》（2）《非充分灌溉原理》，陈亚新主编（3）有关材料第七章（1）《灌排工程新技术》（2）《节水灌溉理论与技术》，李远华编（3）有关材料第八章（1）《节水灌溉技术》，白丹、费良军编（2）《旱地地面灌溉技术》（3）有关材料第八章《灌排工程新技术》第九章《灌排工程学》，中国农业出版社，2000年5月，汪志农主编。
农田水利学一灌溉工程PPT课件
农田灌溉原理
水量平衡制定旱作物灌溉制度
• 考虑计划湿润层增加时的灌溉制度确定。 – 腾发量减去计划湿润层增加的水量、地下水 补给量，是实际消耗的土壤水的数量。 – 当土壤中储水量小于适宜含水量时，需要灌 溉。
农田灌溉原理
4、水田灌溉制度的制定—列表法
• 基本原理，当田面水层低于适宜灌水深度时，灌水至适宜上 限；
• 灌水定额；作物的种植比例；灌水延续时间。 – 当灌水定额；作物的种植比例确定后，主要取决于 灌水延续时间。 • 灌水延续时间与作物种植面积、作物所处的生育 阶段、灌水条件等有关。 • 面积越大，延续时间越长。
农田灌溉原理
2.灌水率图及其修正
• 灌水率随时间变化的直方图。 • 修正的原因：
– （1）不同时间灌水率差异较大，造成渠道水位差异大； – （2）供水连续性差，管理部方便。 – 应该修正，使灌区渠道供水连续，水位差小。
• （1）净灌溉用水量：某作物一次灌水灌到田间的水量： – W＝m×A • A－某作物面积；m-该作物的灌水定额 –各类灌溉作物累加，可达到灌区某个时段的净灌溉 用水量。
n
M净 （Ai mi） i1
农田灌溉原理
（2）综合净灌溉定额
• 相对于整个灌区而言，单位面积上某个时段内的平 均灌溉定额
– 包括不灌溉的耕地。
– 可以通过灌区面积和综合净灌溉定额计算净灌溉 用水量
n
(Ai mi) n
m净 i1 At
(t mi) i1
农田灌溉原理
综合净灌溉定额
–若灌区中面积20000公顷（其中12800公顷不灌溉） ，则5.1-5.15之间，综合净灌溉定额为 978/20000*10000=489方/公顷
农田灌溉原理
– 某些阶段的水分胁迫，具有改善品质的效果。
水量平衡制定旱作物灌溉制度
• 考虑计划湿润层增加时的灌溉制度确定。 – 腾发量减去计划湿润层增加的水量、地下水 补给量，是实际消耗的土壤水的数量。 – 当土壤中储水量小于适宜含水量时，需要灌 溉。
农田灌溉原理
4、水田灌溉制度的制定—列表法
• 基本原理，当田面水层低于适宜灌水深度时，灌水至适宜上 限；
• 灌水定额；作物的种植比例；灌水延续时间。 – 当灌水定额；作物的种植比例确定后，主要取决于 灌水延续时间。 • 灌水延续时间与作物种植面积、作物所处的生育 阶段、灌水条件等有关。 • 面积越大，延续时间越长。
农田灌溉原理
2.灌水率图及其修正
• 灌水率随时间变化的直方图。 • 修正的原因：
– （1）不同时间灌水率差异较大，造成渠道水位差异大； – （2）供水连续性差，管理部方便。 – 应该修正，使灌区渠道供水连续，水位差小。
• （1）净灌溉用水量：某作物一次灌水灌到田间的水量： – W＝m×A • A－某作物面积；m-该作物的灌水定额 –各类灌溉作物累加，可达到灌区某个时段的净灌溉 用水量。
n
M净 （Ai mi） i1
农田灌溉原理
（2）综合净灌溉定额
• 相对于整个灌区而言，单位面积上某个时段内的平 均灌溉定额
– 包括不灌溉的耕地。
– 可以通过灌区面积和综合净灌溉定额计算净灌溉 用水量
n
(Ai mi) n
m净 i1 At
(t mi) i1
农田灌溉原理
综合净灌溉定额
–若灌区中面积20000公顷（其中12800公顷不灌溉） ，则5.1-5.15之间，综合净灌溉定额为 978/20000*10000=489方/公顷
农田灌溉原理
– 某些阶段的水分胁迫，具有改善品质的效果。
灌排
第一章灌区灌溉及分布1.1 灌区基本资料1. 1.1灌区范围及收益情况清河灌区位于大清河流域中游，西南两面临大清河，东至铁路，北以大清河支流马河为界。
东西长约18.0km，南北长约10.2km，灌区包括清河县的城关、前阳、汶庄、张庄、丰收、大营等六个乡和高家庄实验站的全部耕地和军庄乡的一部分，还包括荣源县河庄乡和登丰县华龙乡的一部分土地，总面积为160.1km²，耕地面积为1.54万hm2，人口为85064人。
1.1.2灌区的地形、地貌清河灌区位于大清河冲击、洪积扇下游的边缘和大平原交界的地区，基本上属于有冲击、洪积扇的地貌单元。
地形变化与河流方向基本一致，西北高东南低，灌区最高地面高程为51.3m，最低为39.2m，一般在40.0～48.0m之间。
东西向平均坡度为1/3000,南北向平均坡度为1/5000左右，西北高岗地的坡度为1/300～1/700。
1.1.3灌区气象条件灌区内设有清口、端口、清河试验站四个气象站和水文站。
根据各站实测资料、经整理分析得到：灌区多年平均降雨量533mm，多年平均蒸发量1824.8mm，降雨频率为75％，的典型年的降雨量为367.2mm，年蒸发量为1740mm。
区内平均气温度为12.7℃，最高月平均气温为26.8℃（7月），最低为-3.2℃(1月)。
一般十一月中旬土壤开始出现不稳定冻融现象，日平均气温在5℃～0℃之间，并且0～5cm的土层内出现昼消夜冻的冻融期，冻结速度为0.5～1.2cm/d，逐硬，最后为2.5cm/d，一般年份最大冻土层40～50cm，时间多出现在元月下旬到二月上旬，二月下旬开始解冻，解冻速度为2～4cm/昼夜，到三月中旬全部解冻。
1.1.4灌区土壤灌区有壤土、砂质壤土和重壤土三种土壤，壤土分布在清河县的城关、汶庄、张庄、大营、军庄和丰收乡；砂质壤土分布在龙华、杜庄和前阳乡；重壤土则分布在月庄乡以及张庄乡东部。
各种土壤的物理性质见表1。
灌溉排水工程学教学用课件第一章演示教学
可将农田水分过多部分积蓄以用于灌溉。
第二节 作物需水量与灌溉制度
一、作物需水量及影响因素
农田水分消耗
作物根系吸水，也称植株蒸腾①
植株间水分蒸发，也称棵间蒸发② 渗漏③ 深层渗漏：旱作物
田间渗漏：水稻
作物需水量：指生长在大面积上的无病虫害作物，在最佳
水、肥等土壤条件和生长环境中，取得高产潜力所需满足 的植株蒸腾①和棵间蒸发②之和，又称作物蒸发蒸腾量。
重力水：地下水位高，停留在根系层的水影响土壤
的通气，这部分水称为过剩水，地下水位
低，水很快排出根系层而不能被使用。
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。
凋萎系数：作物产生不可逆转性凋萎时对应的土壤含水量。
土壤含水率：水量与土量的比值。
①质量比：
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，流入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。
拟和直线与纵轴的截距即为lg i1
则累积入渗量I与入渗时间t的关系
式中i 0为第一单位时间内土壤渗吸的平均速度。
用式（1—10） I
t
2) 菲利普入渗公式
式中：S为渗吸系数， i f 为稳定入渗速度[ i f =i (∞)]
3、蒸发条件下土壤水分运动
（1）无地下水位补给条件下的土壤水分蒸发 当地下水位较深时，上层土壤的含水率可以看作不受地 下水补给的影响。蒸发过程可以分为三个阶段：
灌溉基础知识ppt
• 喷灌的缺点是由于蒸发也会损失许多水，尤其在有风的天气时， 而且不容易均匀地灌溉整个灌溉面积，水存流在叶面上容易造 成霉菌的繁殖，如果灌溉水中有化肥的话，在炎热阳光强烈的 天气会造成叶面灼伤。
PPT交流学习
20
微喷灌
•
微喷灌是利用折射、旋转、或辐射式微型喷头将水均匀地
喷洒到作物枝叶等区域的灌水形式，隶属于微灌范畴。 微喷灌
紧张的国家。因此，我国未来水资源的形势是严峻的。
PPT交流学习
3
合理灌溉
我国的粗放农业，每 年农田灌溉要用掉大 量的水。传统的灌溉 手段（漫灌），用水 量大，水的利用率很 低。
因此，为了节 约用水，一些地 区根据农作物的 需水规律，采用 了喷灌、滴灌等 先进的灌溉技术。
合理灌就是指根据植物的需水规律适时地、适量地灌溉，以便使 植物体茁壮生长，并且用最少的水获取最大的效益。
PPT交流学习
22
滴灌应用
PPT交流学习
23
渗灌
• 渗灌技术已经在地下水位较高的地方应用许多年了，是人工将 地下水位抬高，直接从底下为植物根系供水的方法。
• 渗灌常用于商业温室产品，如对盆花进行灌溉，还可以施肥， 用含有肥料的水溶液从底部浸泡花盆10 到20分钟，然后水可以 回收，这种运作需要高技术自动操作，设备费用贵，但节省人 力、水和化肥，同时维护和操作费用也很低，原理和地下滴灌 一样。
灌溉基础知识
李新团
PPT交流学习
1
水分的运输、利用和散失
蒸腾作用 散失水分
只有1%～5%的水分保留在植物 体内，参与光合作用和呼吸作 用等生命活动
PPT交流学习
2
我国的水资源现状
我国的水资源包括地表水（河流、湖泊等）、地下水和土壤水，其中， 地表水和地下水可以用于农业灌溉。
PPT交流学习
20
微喷灌
•
微喷灌是利用折射、旋转、或辐射式微型喷头将水均匀地
喷洒到作物枝叶等区域的灌水形式，隶属于微灌范畴。 微喷灌
紧张的国家。因此，我国未来水资源的形势是严峻的。
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3
合理灌溉
我国的粗放农业，每 年农田灌溉要用掉大 量的水。传统的灌溉 手段（漫灌），用水 量大，水的利用率很 低。
因此，为了节 约用水，一些地 区根据农作物的 需水规律，采用 了喷灌、滴灌等 先进的灌溉技术。
合理灌就是指根据植物的需水规律适时地、适量地灌溉，以便使 植物体茁壮生长，并且用最少的水获取最大的效益。
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22
滴灌应用
PPT交流学习
23
渗灌
• 渗灌技术已经在地下水位较高的地方应用许多年了，是人工将 地下水位抬高，直接从底下为植物根系供水的方法。
• 渗灌常用于商业温室产品，如对盆花进行灌溉，还可以施肥， 用含有肥料的水溶液从底部浸泡花盆10 到20分钟，然后水可以 回收，这种运作需要高技术自动操作，设备费用贵，但节省人 力、水和化肥，同时维护和操作费用也很低，原理和地下滴灌 一样。
灌溉基础知识
李新团
PPT交流学习
1
水分的运输、利用和散失
蒸腾作用 散失水分
只有1%～5%的水分保留在植物 体内，参与光合作用和呼吸作 用等生命活动
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2
我国的水资源现状
我国的水资源包括地表水（河流、湖泊等）、地下水和土壤水，其中， 地表水和地下水可以用于农业灌溉。
灌溉排水工程学 第一章
0 40 土层深度（cm） 80 含水率θ（%）
1 2 3
6 5 41 3
2
经过一定 的时段
降雨停止时
4 5 6
田 间 持 水 率
120 160
无降雨或灌水
地下水位埋深较大，上层土 壤干燥时，降雨（或灌溉） 入渗对土壤水的补给及降雨 饱 （灌水）停止后土壤水分变 和 含 化过程 水 率
200
地下水位埋深较小时，降雨入渗对土壤水的补给及 降雨停止后地下水及土壤水分变化过程
农田水分过多的原因 （1）大气降水过多 （2）低洼地区积水 （3）地下水位过高 （4）排水不畅 灾害类型： 洪灾：河水泛滥 涝灾：积水难排 渍害：土壤过湿 次生盐碱化：地下水位高、蒸发强 调节措施： （1）截流 （2）排出地表水 （3）降低地下水位 （4）排除根系层过多水分 （5）改善土壤性能 可将农田水分过多部分积蓄以用于灌溉。
三、农田土壤水调控 1、农田水分不足的原因及调节措施
农田水分不足的原因： （1）降雨量不足； （2）降雨入渗量少，径流损失较多； （3）土壤保水能力差，渗漏及蒸发损失水量过大。 调节措施： （1）灌溉：播前和生育期灌溉、储水灌溉及其它灌溉； （2）改善土壤结构：提高透水性、蓄水性。
2、农田水分过多的原因、灾害及其调节措施
思考：水流向何方？
土壤 A 砂土 10% 土壤 B 壤土 20%
•土壤在吸水和脱水过程中的水分特 征曲线不相重合的现象。 •滞后现象产生的原因主要有： ★ 土壤孔隙的不规则性； ★ 吸水过程中，空气常被封闭于土 壤孔隙中；
水分特征曲线的意义
土壤水分对植物的有效程度最终决定于土水势的高低， 而不是自身的含水量。如果测得土壤的含水量，可根据土 壤水分土特征曲线查得基质势值，从而可判断该土壤含水 量对植物的有效程度。
1 2 3
6 5 41 3
2
经过一定 的时段
降雨停止时
4 5 6
田 间 持 水 率
120 160
无降雨或灌水
地下水位埋深较大，上层土 壤干燥时，降雨（或灌溉） 入渗对土壤水的补给及降雨 饱 （灌水）停止后土壤水分变 和 含 化过程 水 率
200
地下水位埋深较小时，降雨入渗对土壤水的补给及 降雨停止后地下水及土壤水分变化过程
农田水分过多的原因 （1）大气降水过多 （2）低洼地区积水 （3）地下水位过高 （4）排水不畅 灾害类型： 洪灾：河水泛滥 涝灾：积水难排 渍害：土壤过湿 次生盐碱化：地下水位高、蒸发强 调节措施： （1）截流 （2）排出地表水 （3）降低地下水位 （4）排除根系层过多水分 （5）改善土壤性能 可将农田水分过多部分积蓄以用于灌溉。
三、农田土壤水调控 1、农田水分不足的原因及调节措施
农田水分不足的原因： （1）降雨量不足； （2）降雨入渗量少，径流损失较多； （3）土壤保水能力差，渗漏及蒸发损失水量过大。 调节措施： （1）灌溉：播前和生育期灌溉、储水灌溉及其它灌溉； （2）改善土壤结构：提高透水性、蓄水性。
2、农田水分过多的原因、灾害及其调节措施
思考：水流向何方？
土壤 A 砂土 10% 土壤 B 壤土 20%
•土壤在吸水和脱水过程中的水分特 征曲线不相重合的现象。 •滞后现象产生的原因主要有： ★ 土壤孔隙的不规则性； ★ 吸水过程中，空气常被封闭于土 壤孔隙中；
水分特征曲线的意义
土壤水分对植物的有效程度最终决定于土水势的高低， 而不是自身的含水量。如果测得土壤的含水量，可根据土 壤水分土特征曲线查得基质势值，从而可判断该土壤含水 量对植物的有效程度。
灌溉排水概论PPT文档共99页
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
灌溉与排水工程学绪论PPT文档75页
一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
东北农业大学水利与土木工程学院灌排工程学课件 第一章
第一章
农田水分状况
第一章
农田水分状况和 土壤水分运动
本章重点是农田水分存在的形式和土壤水 的概念；土壤水分特性曲线；旱作地区农田水 分状况及调节措施。土壤水分运动一般了解， 土壤—植物—大气连续体只谈基本概念。 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，使得作物处于良好的生长条件 下，达到提高产量和品质的目的。
土壤质地：土壤越粘重，含水能力越强。 土壤结构：同一种土壤，孔隙率越小，饱和含水率越小， 但在高吸力时，土壤水分主要受颗粒吸附力的影响， 因而压实程度对含水率的影响很小。
1.土壤水分特性曲线图
二、土壤水分特性曲线
3. 各种土壤水分特性曲线的区别 （1） 土壤越粘，在含水率相同的情况下，吸力越大，表 明粘性土比砂性土排水不易。 （2） 土壤越粘，在相同吸力下，含水量越大，表明孔隙 较多，可持有更多水分，但有效水分不一定大。 （3） 砂土在大孔隙水分排除后。只能保留很少水分，曲 线变化大，而粘土曲线变化比较均匀。 4.滞后现象 同一种土壤，在吸水和释水时，在同一含水率情况下， 吸水比释水吸力小，这种现象叫滞后现象。
三、旱作地区农田水分状况（三）
3.名词：
（4）涝灾：由于降雨过多，使旱田地面积 水和稻田淹水过深，造成农业歉收的灾 害。 （5）渍害：由于地下水位过高和土壤上层 滞水，因而土壤过湿，影响作物生长发 育，导致农作物减产或失收的现象 （6）洪灾：由于河湖泛滥而形成的灾害。
四、水稻地区农田水分状况
四、水稻地区农田水分状况
六、土壤含水量的计算
六、土壤含水量的计算
孔隙率：
n V孔 / V总
空气 Va
Vv
含水率 q ： 土壤中能容纳水的体积 和土壤总体积之比
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2020/7/18
二、土壤水分特性曲线
1.概念：表示土壤基质势和含水率的关系曲线。
基质势：是土壤颗粒对水分子的吸附力和毛管现象产 生的毛管力共同形成的，饱和土壤中基质势为零。通 俗地说，是土壤对水的吸力，但对于水来说，所具有 的能量是负值。
2. 影响土壤水分特性曲线的因素
土壤质地：土壤越粘重，含水能力越强。 土壤结构：同一种土壤，孔隙率越小，饱和含水率越小
1.当地下水距地面较深，土壤上层干燥时，有一次大的降雨和雨后 一段时间，土壤水的变化过程：
0线：未接受降雨入渗时的土壤含水率。 1线：降雨自开始后，水分在重力作用下，逐渐湿润下层土壤。 2线：降雨至停止，表层土壤达到饱和，
水在重力作用下逐渐向下层浸润， 影响到更深一层。
3线：雨停后，大于田间持水率的水分在重 力作用下向下移动，。
•
第一章 农田水分状况
2020/7/18
第一章 农田水分状况和 土壤水分运动
• 本章重点是农田水分存在的形式和土壤水 的概念；土壤水分特性曲线；旱作地区农田水 分状况及调节措施。土壤水分运动一般了解， 土壤—植物—大气连续体只谈基本概念。
•
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
，但在高吸力时，土壤水分主要受颗粒吸附力的影响 ，因而压实程度对含水率的影响很小。
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1.土壤水分特性曲线图
2020/7/18
二、土壤水分特性曲线
3. 各种土壤水分特性曲线的区别 （1） 土壤越粘，在含水率相同的情况下，吸力越大，表
明粘性土比砂性土排水不易。 （2） 土壤越粘，在相同吸力下，含水量越大，表明孔隙
较多，可持有更多水分，但有效水分不一定大。 （3） 砂土在大孔隙水分排除后。只能保留很少水分，曲
线变化大，而粘土曲线变化比较均匀。 4.滞后现象
同一种土壤，在吸水和释水时，在同一含水率情况下 ，吸水比释水吸力小，这种现象叫滞后现象。
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三、旱作地区农田水分状况
2020/7/18
三、旱作地区农田水分状况 （一）
（3）土壤干旱：土壤含水率过低，植物根系从 土壤中吸取的水量很少，无法补偿叶面蒸发的 消耗，凋萎系数是土壤干旱的临界含水率。
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三、旱作地区农田水分状况（三）
3.名词：
（4）涝灾：由于降雨过多，使旱田地面积 水和稻田淹水过深，造成农业歉收的灾 害。
（5）渍害：由于地下水位过高和土壤上层 滞水，因而土壤过湿，影响作物生长发 育，导致农作物减产或失收的现象
•
三种基本形式 地面水 地下水 土壤水
(1)地面水: 由于降雨和灌溉,使地表以上积蓄的水分。 (2)地下水：地面以下，形成相对稳定水位以下的水分。 (3)土壤水：地面以下，稳定地下水位以上，与作物生
长最为 密切的壤中水分。
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水的转化示意图
2020/7/18
土壤水的组成示意图
2020/7/18
M=0.667×n×θ×h =0.667×0.3×0.2×1000 =40.02(m3/mu)
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例2 土壤含水量的计算实例
• 例2:已知某土层深1米,孔隙率为30%,土的干容 重为1.35t/m3,土壤含水率为干土重20%,求土 壤含水量为多少毫米?每亩多少立方米?
解:M=hθr/r =1×1000×0.20×1.35/1.0 =270(mm)
2020/7/18
S=1 饱和 S<1 非饱和
六、土壤含水量的计算公式
（1）当土壤含水率以占土壤体积的百分比表示 时，
wAH q
式中：w—土壤含水量，当A面积取亩时，w单位是m3/亩 当A取公顷时，w单位是m3/ha；
A— 计算面积，一般1亩667m2， 1公顷10000m2表示；
H—土层深度，m； θ—按体积比计的q土壤含水率；
善田间小气候，使得作物处于良好的生长条件
下，达到提高产量和品质的目的。
2020/7/18
第一节 农田水分状况
• 一、农田水分存在的形式 • 二、土壤水分特性曲线 • 三、旱作地区农田水分状况 • 四、水稻地区农田水分状况 • 五、农田水分状况的调节措施 • 六、土壤含水量的计算
2020/7/18
一、农田水分存在的形式
2020/7/18
三、旱作地区农田水分状况（三）
3.名词：
（1）干旱：由于根系吸水不足，破坏了植物体 内水分协调和平衡的现象。分为大气干旱和土 壤干旱。
（2）大气干旱：农田水分尚不妨碍根系的吸收 ，但由于大气温度过高，相对湿度过低，阳光 过强，旱风等，造成的植物蒸腾耗水过大，使 根系吸水速度不能满足蒸发需要。
2020/7/18
四、水稻地区农田水分状况
2.当地下水埋藏较深，或出流条件较好时，田面建立水 层后农田水分状况
０线：未建立田面水层使农田水分状况。 １线：当出流条件较好时，地面水 虽然不断入渗，入渗的水量能及时 排除，地下水位之上的土壤孔隙没 有达到饱和。
当有排水沟时，排水沟可排除 日常的流量，所以地下水位不上升， 避免了根系层达到饱和。
土壤含水量也可以象降雨量、蒸发量一样，用水深mm 计，公式为 w=1000Hθ（mm）
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六、土壤含水量的计算公式
• （2）当土壤含水率以占干土重的百分比表 示时，
w AHq 土 水
•
• q —按重量比计的土壤含水率；
• r土—土的干容重
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六、土壤含水量的计算公式
2020/7/18
六、土壤含水量的计算
2020/7/18
六、土壤含水量的计算
孔隙率： nV孔/V总
含水率 q： 土壤中能容纳水的体积 空气 Va
和土壤总体积之比
Vv
水 Vw
qV水/V总 ＝ Vw/V
qm＝ axVv/Vn
骨架 Vs
V Vs
饱和度 S： 土壤中能容纳水的体积和 土壤孔隙体积之比
S＝Vw /Vv
M=0.667×270 =180(m3/mu)
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例3 土壤含水量的计算实例
例3:某土壤计划湿润层50厘米,测得该土层的平 均含水率为25%,(占土体积),如果适宜含水率 为40%,求应灌溉的水量为多少毫米?合每亩多 少立方米?
解:M=h(θ2-θ1) =50×10×(40-25)% =75(mm) M=0.667×75 =50(m3/mu)
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思考题
• 1、土壤水按其形态是如何分类的？ • 绘图并用文字说明砂、壤、粘 三种土壤水
分特性曲线及差异。 • 3、当地下水位据地面较深、土壤上层干燥时
，如果有一次较大降雨，试说明降雨过程中和 雨后一段时间内土壤剖面上水分的动态变化 。
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（6）洪灾：由于河湖泛滥而形成的灾害。
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四、水稻地区农田水分状况
2020/7/18
四、水稻地区农田水分状况
由于水田的栽培技术与旱田不同，因此，农田水 分存在的形式也不相同。我国的水田灌水技术，传统 上采用田面建立一定水层的淹灌方法，故田面经常有 水层存在，并不断向根系吸水层中入渗。一般情况下 ，入渗速度与地下水位埋深、不透水层位置、排水出 流情况有关。下面介绍两种情况： 1.当地下水位埋藏较浅， 又无出流条件时 ０线：地表无水时农田水分状况。 １线、２线、３线：当田面建 立了一定的水层深度时，地面水不 断下渗，使原地下水位之上土壤空 隙达到饱和，此时地面水与地下水 连成一体。
2.一些重要参数
（1）吸湿系数：当吸湿水达到最大时的土壤含水率。 （2）凋萎系数：使作物发生永久凋萎的土壤含水率，一般为 吸湿系数的1.5～2.0倍。 （3）土壤最大分子持水率：薄膜水达到最大时的土壤含水率 。 （4）田间持水率：悬着毛管水达到最大时的土壤含水率。一 般指灌水两天后土壤所能保持的含水率。 （5）饱和含水率：重力水达到最大时的土壤含水率。 （6）有效水和无效水：能被植物吸收利用的水分为有效水， 即凋萎系数到田间持水量之间的水分。重力水及低于凋萎点的 土壤水不能被植物吸收利用或被土壤所保持，称为无效水。
4线：再经过一段时间后，上部土层中的含 水率已接近田间持水率。
5线：由于根系吸水和土壤蒸发，表层土壤 水分逐渐减少，小于田间持水率。
6线：由于田间持水率是一个变量， 是时间的函数，所以仍有重力水下渗。
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三、旱作地区农田水分状况（二）
2.当地下水埋深较小，作物根系吸水层上面受地面水补 给，下面又受上升毛管水影响时，当有一次大的降雨 和雨停后一段时间，土壤水随时间的变化过程：
• （3）当土壤含水率以占孔隙体积的百分比 表示时，
wAHqn
•q —按空隙比计的土壤含水率。
• n—孔隙率
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例1 土壤含水量的计算
例1:毛土层深度为1米,土壤孔隙率占土体积的 30%,含水率占孔隙的20%,求该土层中的含水量 为多少毫米?合每亩多少立方米?
解:M=nθh =0.3×0.2×1000 =60(mm)
2020/7/18
五、农田水分状况的调节措施
1.农田水分过多的原因 （1） 降雨量过大。 （2） 河流洪水泛滥等进入农田。 （3） 地形低洼，地下水汇流使地下水位上升。 （4） 出流不畅。 2.农田水分不足的原因 （1） 降雨量不足。 （2） 降雨形成的地表径流大量流失。 （3） 土壤保水能力差，水分渗漏。 （4） 蒸发量过大。 3.调节措施 旱则灌，涝则排，同时还要考虑农业技术措施。
二、土壤水分特性曲线
1.概念：表示土壤基质势和含水率的关系曲线。
基质势：是土壤颗粒对水分子的吸附力和毛管现象产 生的毛管力共同形成的，饱和土壤中基质势为零。通 俗地说，是土壤对水的吸力，但对于水来说，所具有 的能量是负值。
2. 影响土壤水分特性曲线的因素
土壤质地：土壤越粘重，含水能力越强。 土壤结构：同一种土壤，孔隙率越小，饱和含水率越小
1.当地下水距地面较深，土壤上层干燥时，有一次大的降雨和雨后 一段时间，土壤水的变化过程：
0线：未接受降雨入渗时的土壤含水率。 1线：降雨自开始后，水分在重力作用下，逐渐湿润下层土壤。 2线：降雨至停止，表层土壤达到饱和，
水在重力作用下逐渐向下层浸润， 影响到更深一层。
3线：雨停后，大于田间持水率的水分在重 力作用下向下移动，。
•
第一章 农田水分状况
2020/7/18
第一章 农田水分状况和 土壤水分运动
• 本章重点是农田水分存在的形式和土壤水 的概念；土壤水分特性曲线；旱作地区农田水 分状况及调节措施。土壤水分运动一般了解， 土壤—植物—大气连续体只谈基本概念。
•
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
，但在高吸力时，土壤水分主要受颗粒吸附力的影响 ，因而压实程度对含水率的影响很小。
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1.土壤水分特性曲线图
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二、土壤水分特性曲线
3. 各种土壤水分特性曲线的区别 （1） 土壤越粘，在含水率相同的情况下，吸力越大，表
明粘性土比砂性土排水不易。 （2） 土壤越粘，在相同吸力下，含水量越大，表明孔隙
较多，可持有更多水分，但有效水分不一定大。 （3） 砂土在大孔隙水分排除后。只能保留很少水分，曲
线变化大，而粘土曲线变化比较均匀。 4.滞后现象
同一种土壤，在吸水和释水时，在同一含水率情况下 ，吸水比释水吸力小，这种现象叫滞后现象。
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三、旱作地区农田水分状况
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三、旱作地区农田水分状况 （一）
（3）土壤干旱：土壤含水率过低，植物根系从 土壤中吸取的水量很少，无法补偿叶面蒸发的 消耗，凋萎系数是土壤干旱的临界含水率。
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三、旱作地区农田水分状况（三）
3.名词：
（4）涝灾：由于降雨过多，使旱田地面积 水和稻田淹水过深，造成农业歉收的灾 害。
（5）渍害：由于地下水位过高和土壤上层 滞水，因而土壤过湿，影响作物生长发 育，导致农作物减产或失收的现象
•
三种基本形式 地面水 地下水 土壤水
(1)地面水: 由于降雨和灌溉,使地表以上积蓄的水分。 (2)地下水：地面以下，形成相对稳定水位以下的水分。 (3)土壤水：地面以下，稳定地下水位以上，与作物生
长最为 密切的壤中水分。
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水的转化示意图
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土壤水的组成示意图
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M=0.667×n×θ×h =0.667×0.3×0.2×1000 =40.02(m3/mu)
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例2 土壤含水量的计算实例
• 例2:已知某土层深1米,孔隙率为30%,土的干容 重为1.35t/m3,土壤含水率为干土重20%,求土 壤含水量为多少毫米?每亩多少立方米?
解:M=hθr/r =1×1000×0.20×1.35/1.0 =270(mm)
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S=1 饱和 S<1 非饱和
六、土壤含水量的计算公式
（1）当土壤含水率以占土壤体积的百分比表示 时，
wAH q
式中：w—土壤含水量，当A面积取亩时，w单位是m3/亩 当A取公顷时，w单位是m3/ha；
A— 计算面积，一般1亩667m2， 1公顷10000m2表示；
H—土层深度，m； θ—按体积比计的q土壤含水率；
善田间小气候，使得作物处于良好的生长条件
下，达到提高产量和品质的目的。
2020/7/18
第一节 农田水分状况
• 一、农田水分存在的形式 • 二、土壤水分特性曲线 • 三、旱作地区农田水分状况 • 四、水稻地区农田水分状况 • 五、农田水分状况的调节措施 • 六、土壤含水量的计算
2020/7/18
一、农田水分存在的形式
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三、旱作地区农田水分状况（三）
3.名词：
（1）干旱：由于根系吸水不足，破坏了植物体 内水分协调和平衡的现象。分为大气干旱和土 壤干旱。
（2）大气干旱：农田水分尚不妨碍根系的吸收 ，但由于大气温度过高，相对湿度过低，阳光 过强，旱风等，造成的植物蒸腾耗水过大，使 根系吸水速度不能满足蒸发需要。
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四、水稻地区农田水分状况
2.当地下水埋藏较深，或出流条件较好时，田面建立水 层后农田水分状况
０线：未建立田面水层使农田水分状况。 １线：当出流条件较好时，地面水 虽然不断入渗，入渗的水量能及时 排除，地下水位之上的土壤孔隙没 有达到饱和。
当有排水沟时，排水沟可排除 日常的流量，所以地下水位不上升， 避免了根系层达到饱和。
土壤含水量也可以象降雨量、蒸发量一样，用水深mm 计，公式为 w=1000Hθ（mm）
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六、土壤含水量的计算公式
• （2）当土壤含水率以占干土重的百分比表 示时，
w AHq 土 水
•
• q —按重量比计的土壤含水率；
• r土—土的干容重
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六、土壤含水量的计算公式
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六、土壤含水量的计算
2020/7/18
六、土壤含水量的计算
孔隙率： nV孔/V总
含水率 q： 土壤中能容纳水的体积 空气 Va
和土壤总体积之比
Vv
水 Vw
qV水/V总 ＝ Vw/V
qm＝ axVv/Vn
骨架 Vs
V Vs
饱和度 S： 土壤中能容纳水的体积和 土壤孔隙体积之比
S＝Vw /Vv
M=0.667×270 =180(m3/mu)
2020/7/18
例3 土壤含水量的计算实例
例3:某土壤计划湿润层50厘米,测得该土层的平 均含水率为25%,(占土体积),如果适宜含水率 为40%,求应灌溉的水量为多少毫米?合每亩多 少立方米?
解:M=h(θ2-θ1) =50×10×(40-25)% =75(mm) M=0.667×75 =50(m3/mu)
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思考题
• 1、土壤水按其形态是如何分类的？ • 绘图并用文字说明砂、壤、粘 三种土壤水
分特性曲线及差异。 • 3、当地下水位据地面较深、土壤上层干燥时
，如果有一次较大降雨，试说明降雨过程中和 雨后一段时间内土壤剖面上水分的动态变化 。
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（6）洪灾：由于河湖泛滥而形成的灾害。
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四、水稻地区农田水分状况
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四、水稻地区农田水分状况
由于水田的栽培技术与旱田不同，因此，农田水 分存在的形式也不相同。我国的水田灌水技术，传统 上采用田面建立一定水层的淹灌方法，故田面经常有 水层存在，并不断向根系吸水层中入渗。一般情况下 ，入渗速度与地下水位埋深、不透水层位置、排水出 流情况有关。下面介绍两种情况： 1.当地下水位埋藏较浅， 又无出流条件时 ０线：地表无水时农田水分状况。 １线、２线、３线：当田面建 立了一定的水层深度时，地面水不 断下渗，使原地下水位之上土壤空 隙达到饱和，此时地面水与地下水 连成一体。
2.一些重要参数
（1）吸湿系数：当吸湿水达到最大时的土壤含水率。 （2）凋萎系数：使作物发生永久凋萎的土壤含水率，一般为 吸湿系数的1.5～2.0倍。 （3）土壤最大分子持水率：薄膜水达到最大时的土壤含水率 。 （4）田间持水率：悬着毛管水达到最大时的土壤含水率。一 般指灌水两天后土壤所能保持的含水率。 （5）饱和含水率：重力水达到最大时的土壤含水率。 （6）有效水和无效水：能被植物吸收利用的水分为有效水， 即凋萎系数到田间持水量之间的水分。重力水及低于凋萎点的 土壤水不能被植物吸收利用或被土壤所保持，称为无效水。
4线：再经过一段时间后，上部土层中的含 水率已接近田间持水率。
5线：由于根系吸水和土壤蒸发，表层土壤 水分逐渐减少，小于田间持水率。
6线：由于田间持水率是一个变量， 是时间的函数，所以仍有重力水下渗。
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三、旱作地区农田水分状况（二）
2.当地下水埋深较小，作物根系吸水层上面受地面水补 给，下面又受上升毛管水影响时，当有一次大的降雨 和雨停后一段时间，土壤水随时间的变化过程：
• （3）当土壤含水率以占孔隙体积的百分比 表示时，
wAHqn
•q —按空隙比计的土壤含水率。
• n—孔隙率
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例1 土壤含水量的计算
例1:毛土层深度为1米,土壤孔隙率占土体积的 30%,含水率占孔隙的20%,求该土层中的含水量 为多少毫米?合每亩多少立方米?
解:M=nθh =0.3×0.2×1000 =60(mm)
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五、农田水分状况的调节措施
1.农田水分过多的原因 （1） 降雨量过大。 （2） 河流洪水泛滥等进入农田。 （3） 地形低洼，地下水汇流使地下水位上升。 （4） 出流不畅。 2.农田水分不足的原因 （1） 降雨量不足。 （2） 降雨形成的地表径流大量流失。 （3） 土壤保水能力差，水分渗漏。 （4） 蒸发量过大。 3.调节措施 旱则灌，涝则排，同时还要考虑农业技术措施。