農(nóng)田水利學(xué)農(nóng)田灌溉原理培訓(xùn)講義

第二章

農(nóng)田灌溉原理（三）作物灌溉制度灌溉制度是新建工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是已成灌區(qū)編制和執(zhí)行用水計(jì)劃、合理用水的重要依據(jù)，也關(guān)系到灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，水土資源的充分利用和灌溉工程設(shè)施效益的發(fā)揮。灌溉制度是在一定的氣候、土壤、水資源等自然條件下和一定的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施下，為獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)所制定的的一整套向田間灌水的制度。它包括作物播種前(或水稻栽秧前)及全生育期內(nèi)的灌水次數(shù)、每次的灌水日期、灌水定額和灌溉定額。灌水定額(m)：?jiǎn)挝幻娣e上的一次灌水量灌溉定額(M)：?jiǎn)挝幻娣e上各次灌水量之和單位：（1）m3／畝（667m2=1畝）（2）mm第三節(jié)：灌溉制度的確定河南農(nóng)業(yè)大學(xué)灌溉制度的確定作物灌溉制度的制定方法群眾長(zhǎng)期生產(chǎn)中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，按照這些經(jīng)驗(yàn)可以確定t、m、M、n在實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行多方案試驗(yàn)比較，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定灌溉制度。從大氣、水、土、作物等內(nèi)在關(guān)系出發(fā)，進(jìn)行系統(tǒng)分析，編制程序，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬比較，確定最有方案?？偨Y(jié)群眾經(jīng)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定按照灌溉模式確定水量平衡分析確定根據(jù)水量平衡分析制作灌溉制度，是目前主要的確定方法。本節(jié)主要介紹本方法。灌溉制度的確定方法河南農(nóng)業(yè)大學(xué)灌溉制度的確定灌溉制度確定本節(jié)內(nèi)容水量平衡法確定灌溉制度有兩種方法：

1.列表法

2.圖解法下面在水稻灌溉制度中介紹列表法，旱作物灌溉制度中介紹圖解法。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)（一）水稻灌溉制度水稻本田的灌溉制度包括泡田期及插秧以后的生育期兩個(gè)部分。其灌溉定額為：

M＝M1＋M2河南農(nóng)業(yè)大學(xué)1、泡田定額（M1）計(jì)算：由三部分組成：一是使一定土層達(dá)到飽和時(shí)所需水量；二是建立插秧時(shí)田面水層深度三是泡田期的田間滲漏量和田面蒸發(fā)量?？捎孟率接?jì)算：

M1＝0.667H（θ1－θ0）

+0.667h0

+0.667(st1+et1-p1)h0Het1st1p1H為飽和土層深度；e為泡田期間平均蒸發(fā)強(qiáng)度；s為泡田期間平均滲漏強(qiáng)度；t1為泡田時(shí)間，p1為泡田期間有效降雨；h0為田面水深。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)泡田定額按土壤、地勢(shì)、地下水埋深和耕犁深度相類似田塊上的實(shí)測(cè)資料決定。一般在h0=30～50mm條件下，泡田定額大約等于以下數(shù)值：粘土和粘壤土為50～80m3／畝；中壤土和沙壤土為80～120m3／畝(地下水埋深大于2m時(shí))或70～100m3／畝(地下水埋深小于2m時(shí))；輕沙壤土為100～160m3／畝(地下水埋深大于2m時(shí))或80～130m3／畝(地下水埋深小于2m時(shí))。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)2、生育期灌溉制度確定確定生育期灌溉制度首先要按照各地試驗(yàn)資料，合理寫出水稻不同生長(zhǎng)階段的適宜淹灌水層的上限和下限（參數(shù)），然后根據(jù)生育期任何一個(gè)時(shí)段t的農(nóng)田來水與耗水，建立水量平衡方程，用水量平衡方法確定各時(shí)段的灌溉制度，其水量平衡方程式如下：h1+(P+m-C-E)=h2

h1時(shí)段初田面水深；p時(shí)段內(nèi)降雨；m時(shí)段內(nèi)灌溉；c時(shí)段內(nèi)排水；E時(shí)段內(nèi)蒸發(fā)量；h2時(shí)段末田面水深(1)基本算式hEspcm河南農(nóng)業(yè)大學(xué)表中水層為：適宜水層下限(hmin)；適宜水層上限(hmax)；降雨后最大蓄水深度(HP)(2)參數(shù)確定河南農(nóng)業(yè)大學(xué)hmaxhminh1h2

h1+P+m-C-E=h2

m=hmax-hmin(3)平衡推算河南農(nóng)業(yè)大學(xué)河南農(nóng)業(yè)大學(xué)3、算例：基本資料如下：（1）早稻生育期各階段耗水強(qiáng)度。見前表；（2）生育期降雨量。見表中第5欄；（3）各生育期適宜水層深度。見下表。根據(jù)灌區(qū)具體條件，采取淺灌深蓄方式灌溉，黃熟期自然落干。計(jì)算過程列于表中。此表可由實(shí)驗(yàn)獲得，也可以查有關(guān)當(dāng)?shù)刭Y料整理得到。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)h1+P+m-C-E=h2

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)8.58.5h1+P+m-C-E=h2

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)h1+P+m-C-E=h2

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)計(jì)算，可求得灌水次數(shù)為10次，灌溉定額為340mm，即227立方米/畝；若泡田定額為80立方米/畝，則總灌溉定額為M=227+80=307m3/畝。由計(jì)算表可得到灌水時(shí)間和每次灌水量。由此得到灌溉制度的全部四個(gè)要素。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)降水、淚灌溉、舊入滲、累土壤水評(píng)分再分怕布，植掌株根系蒼吸水和剝蒸騰，阻以及土均壤蒸發(fā)沃等一系旦列水量欄轉(zhuǎn)化過融程在連紙續(xù)不斷乎地進(jìn)行客著，形杠成了農(nóng)田水么分循環(huán)過程。通過斷土壤蕩水分灰的變?nèi)曰^生程，穿對(duì)照我作物螞需水裝的要拿求，好就可裹以制塌定作虛物灌諷溉制聾度。（二浪）旱脈作物透灌溉某制度煤設(shè)計(jì)河南逐農(nóng)業(yè)潮大學(xué)來水怕量：WI=P炮+I海+G掌+RI+R’I去水量：W0=ET產(chǎn)+D+捕RS+R’o1.旱作物蓋田塊水葡量平衡機(jī)方程選取難單位味面積腰農(nóng)田推，以盡作物隙最大綱根系著活動(dòng)揮層深存度為證邊界耽，分借析某袋一時(shí)蝕段內(nèi)熊所有顏的來于水量纏及去全水量家。旱作智物灌碑溉制雹度設(shè)庭計(jì)河南農(nóng)掛業(yè)大學(xué)式中：WI、W。分達(dá)別為撐來水陪量與郊去水桃量；P為t時(shí)段寸內(nèi)降昆雨量猶；I為灌水暫量；G為地墳下水微補(bǔ)給雕量；RI為地面秀流入量喪；R’I為地起下流掛入量揮。ET為t時(shí)段昏內(nèi)的壯蒸發(fā)脾蒸騰購(gòu)量；D為深思層滲貓漏量駱；Rs為地久面流絞出量滾；R’o為地傅下流演出量芳。來水量沒：WI=P+球I+G恭+RI+R’I去水絲式量：W0=E遇T+涌D+粘RS+R援’o旱作物捎灌溉制字度設(shè)計(jì)河南出農(nóng)業(yè)退大學(xué)根據(jù)水拍量平衡畢原理：叨某一定范時(shí)段內(nèi)糊，所有濫的來水倘量應(yīng)等吼于去水垂量和時(shí)盞段內(nèi)土眼壤儲(chǔ)水決量的變?cè)罨?。P+兼I+埋G+峽Ri容+R盈’I=ET板+D+媽Rs+珠R’o+Δ墨Sw式中霸：ΔS柿w為時(shí)搶段t內(nèi)土破壤儲(chǔ)噸水量菊的變城化量狗。旱作憶物灌戴溉制許度設(shè)泥計(jì)河南款農(nóng)業(yè)子大學(xué)加強(qiáng)田鳴間管理暗，且在鄭農(nóng)田四渴周修筑鍬田埂，柱可防止略地面流峰入、流郵出量，肌即Ri鐵=0，Rs=桐0，另由籍于地下不流入，膜流出量R’i和R’O很小繡，在耍實(shí)際鋸應(yīng)用桐時(shí)往迎往予陸以忽創(chuàng)略，程因而拜上式忙可簡(jiǎn)忙化為援：P+I漢+G=ET兄+D疲+Δ逢Sw旱作物鍵灌溉制圾度設(shè)計(jì)河南吵農(nóng)業(yè)行大學(xué)若科學(xué)崗用水，楚嚴(yán)格控梢制灌水欣定額并勒采用先燒進(jìn)的節(jié)唱水灌溉酬技術(shù)，唉使得灌狠溉造成社的深層蠢滲漏損旦失減至飽為零，鞏即D=俗0，則I即為凈束灌水定悄額In。對(duì)降慰雨量軌，僅夾考慮蝦對(duì)作競(jìng)物來捉說的休有效貞降雨桂量Pe，上式屬進(jìn)一步郵簡(jiǎn)化為我：Pe顏+In+G=肉ET約+ΔS場(chǎng)w旱作物留灌溉制務(wù)度設(shè)計(jì)下面輕就對(duì)現(xiàn)此式編進(jìn)行餓研究河南農(nóng)質(zhì)業(yè)大學(xué)2．基本資資料的蠻收集與開確定ΔS口w=H*A（θt–θ0）土壤獎(jiǎng)計(jì)劃挖濕潤(rùn)膜層深紐奉度系胖指在消旱田掀進(jìn)行鐘灌溉責(zé)時(shí)，渾計(jì)劃本調(diào)節(jié)蹦控制敏土壤叉水分厭狀況蠻的土交層深授度。一般采譯用30～40疫cm；隨址著作燭物的飄成長(zhǎng)今和根碑系的腿發(fā)育織，需恒水量扶增多劍，計(jì)桂劃濕軋潤(rùn)層站也應(yīng)瞧逐漸棄增加士，至秧生長(zhǎng)拖末期斧，由離于作寨物根塊系停蓄止發(fā)敞育，險(xiǎn)需水偽量減不少，年計(jì)劃怕層深令度不怨宜繼勁續(xù)加許大，圍一般拳不超牛過0.欠8～1.0浪m。(1)土壤財(cái)計(jì)劃率濕潤(rùn)貢層深橡度(H授)變化對(duì)土壤鉗儲(chǔ)水量瓣的變化剪量ΔSw影響Pe步+In+G=漠ET發(fā)+ΔSw河南農(nóng)損業(yè)大學(xué)由于伏計(jì)劃王濕潤(rùn)懂層增扁加而狠增加繭的水列量(ΔSwH)在作僅物生說育期膝內(nèi)計(jì)鈔劃濕悄潤(rùn)層是是變店化的鋸，由醋于計(jì)愚劃濕夕潤(rùn)層均增加添，可滔利用工一部線分深葵層土木壤的其原有環(huán)儲(chǔ)水桌量，ΔSwH可按下傭式計(jì)算兇：ΔSwH=(Ht-H0)*壓A*θ計(jì)劃濕潮潤(rùn)層增宣加深度式中：Ho——計(jì)劃時(shí)爐段初計(jì)苗劃濕潤(rùn)臥層深度幣，m；Ht——計(jì)劃恢時(shí)段貴末計(jì)冒劃濕諷潤(rùn)層累深度境，m；θ——(洋H2一H1)深度的志土層中出的平均傅含水率餓，以占箏孔隙率無(wú)的百分悟數(shù)計(jì)，瓣一般θ<θ田；A—?jiǎng)凇?jì)算捷面積姑，m2河南農(nóng)盤業(yè)大學(xué)(2城)土壤最羅適宜含垮水率對(duì)事土壤儲(chǔ)暢水量的臭變化量ΔS可w影響土壤最瘋適宜含子水率(θ適)隨作物建種類、買生育階改段的需染水特點(diǎn)舉、施肥皆情況和腥土壤性鬼質(zhì)(包括含粉鹽狀況)等因際素而桃異，粘一般檢應(yīng)通堆過試?guó)嗱?yàn)或獅調(diào)查就總結(jié)悲群眾捆經(jīng)驗(yàn)裙確定梯。土壤含挎水率應(yīng)曬控制在堤允許最納大和允亂許最小溉含水率挨之間變而化。允伐許最大貴含水率(θmax)一般纏以不撤致造蜓成深畝層滲崖漏為顫原則為，所匪以采小用θma還x=θ田，θ田為土蛋壤田心間持若水率糠。作物鼓允許圣最小把含水田率(θmi煌n)應(yīng)大惑于凋震萎系奴數(shù)。晨具體隸數(shù)值促可根椒據(jù)試柏驗(yàn)確選定，陡缺乏如試驗(yàn)樣資料仿時(shí)，犁可參廢考資女料。一般采踐用斷裂轎含水量軟，或θmin=(0廈.45-0.幟6)黎θ田，該值軍取決于奴作物不務(wù)同生育情階段對(duì)箏缺水的及敏感性我及土壤扯持水特察性。ΔSwθ=H*回A（θt–θ0）河南皂農(nóng)業(yè)腫大學(xué)(3)降雨入啄滲量(Pe傘)Pe指降雨民量(P誘)減去就地面孤徑流睛損失(R地)后的件水量趨，即Pe恭=P運(yùn)-R地降雨入蔽滲量也拖可用降喬雨入滲其系數(shù)來隱表示：Pe展=αPα—現(xiàn)—降雨入胳滲系數(shù)炎，其值咳與一次倦降雨量境、降雨壁強(qiáng)度、萍降雨延幻玉續(xù)時(shí)間獎(jiǎng)、土壤鋒性質(zhì)、阿地面覆啦蓋及地貸形等因娘素有關(guān)玩。一般倒認(rèn)為攜一次鉛降雨簡(jiǎn)量小維于5m某m時(shí)，α為0；當(dāng)一抽次降雨緣瑞量在5～50可mm時(shí)，α約為1.知0；當(dāng)次淡降雨量鐮大于50禽mm小于100尤mm時(shí)，α=1借.0～0.俘8；100艇-15形0時(shí)，α=0肉.8～0.女7；大尋于150時(shí)為0.7。Pe+In+G些=E亡T切+Δ俗Sw河南鮮農(nóng)業(yè)侵大學(xué)(4烈)地下讓水補(bǔ)泛給量(G蹄)地下水哥補(bǔ)給量窯系指地跟下水借擇土壤毛零細(xì)管作拾用上升古至作物誦根系吸撲水層而撲被作物言利用的除水量，惹其大小電與地下米水埋藏閱深度、翅土壤性喊質(zhì)、作昨物種類診、作物管需水強(qiáng)收度、計(jì)仁劃濕潤(rùn)梨土層含鍛水量等池有關(guān)。具體數(shù)管據(jù)要根響據(jù)試驗(yàn)赤來確定坑，一般撒當(dāng)?shù)叵卵菟裆钤u(píng)為時(shí)，貧可達(dá)到尊耗水量醫(yī)的20然%。Pe+江In+G=E迅T臂+Δ循Sw河南床農(nóng)業(yè)無(wú)大學(xué)陜西稍洛惠凈渠經(jīng)逢驗(yàn)公諸式：式中：H為地真下水膠埋深薪，m；ETc為作窯物騰告發(fā)量咬，mm抹/d；B為地偉下水級(jí)補(bǔ)給講系數(shù),參考得值見蘆下表棉。作物B土壤類型沙壤土中壤土粘壤土冬小麥0.40.50.6夏玉米0.30.40.5棉花0.30.40.5Pe不+In+G=ET宵+Δ葛Sw河南泳農(nóng)業(yè)固大學(xué)3、騰瞎發(fā)量睜的計(jì)社算(E廁T)關(guān)于著騰發(fā)睡量的戲計(jì)算賣在作草物需畢水一自節(jié)已清介紹去，這敗里看貫一下ET導(dǎo)致土再壤水分算變化的己過程。Pe響+In+G吼=ET+ΔS稀w河南定農(nóng)業(yè)釣大學(xué)各相關(guān)性資料及間計(jì)算關(guān)歐系河南農(nóng)墻業(yè)大學(xué)根據(jù)平嘉衡，預(yù)拔報(bào)未來滔灌水時(shí)萬(wàn)間：Pe+港G=E饒T+Δ暗Sw=e*筋t+嚇Δ勺Swt=夜(P控e+粥G–純?chǔ)收w）/e4、灌溉山預(yù)報(bào)(t言)河南景農(nóng)業(yè)昂大學(xué)5、灌客水量頁(yè)的計(jì)待算（In）一次帝灌水倒量（In，有時(shí)也乳用m表示，）計(jì)租算公械式：Pe+In+G后=E忘T籌+Δ反Sw一次灌后水最大崖量計(jì)算狡式：In=Wmax-診Wmin=667H（θmax-θmi怕n）河南厲農(nóng)業(yè)裕大學(xué)InIn=Wma掙x-六W實(shí)=667H（θma歸x-θ實(shí)）在解決燦以上各五種數(shù)據(jù)吉之后，需可以進(jìn)夕行編程擇計(jì)算求仰得灌溉獸制度，荷也可以它用圖解驚法進(jìn)行啄灌溉制懷度的制水定。（1）以旬為時(shí)段等，根據(jù)吐計(jì)劃濕渡潤(rùn)深度H和作物蟲所要求喇的計(jì)劃蕩濕潤(rùn)層認(rèn)內(nèi)土壤葡含水率洪上限θmax和下限θmi晴n，求出酸允許儲(chǔ)羨水上限Wma蔥x和下位限Wmin，繪剪在圖哄上（2）繪制歉需水量ET累計(jì)線，濕潤(rùn)扇層增而循增加水殊量WT即ΔSwH和地竹下水靠補(bǔ)給K即G累計(jì)笑量線躲，并皮繪制惠凈耗睬水量刪（ET-序WT-K）累計(jì)值線（3）根福據(jù)設(shè)益計(jì)水協(xié)文年黨繪制有效降業(yè)雨量P0（4）從初閣始土壤糧儲(chǔ)水量W0開始，統(tǒng)逐旬減槐去（ET務(wù)-WT-K）值曬，即在Wma勺x和下口限Wmin之間渴作（ET-榜WT-K）平行較線W，遇有蟲效降雨災(zāi)加上P0（5）W接近Wmi繁n時(shí)即應(yīng)灌水灑，灌號(hào)水量朵小于妙等于Wma擋x–Wmin（6）如偷此類攀推，粱即可諸求全鼓生育鳳期灌截水時(shí)糟間、程次數(shù)失、灌廁水量（7）M2=∑mi6、圖解允法擬定低灌溉制五度河南礎(chǔ)農(nóng)業(yè)亭大學(xué)ΔSw=（ΔSwH+G）-

ET基線無(wú)降雨和灌溉的水量平衡式W河南農(nóng)爐業(yè)大學(xué)TT31為作狹物需具水量ET累計(jì)轉(zhuǎn)曲線宴；2為滲入昂土壤的唐有效降寬雨量Pe累計(jì)奴曲線港；3為土壤少水潤(rùn)層故增加而訂增的水運(yùn)量ΔSwH（即WT）累渴計(jì)曲遞線；4為地下機(jī)水補(bǔ)