第二章2(園藝)

1、1徐徐 英英第二章 作物需水量和灌溉用水量2 2內(nèi)容提要興建灌溉工程（渠道、興建灌溉工程（渠道、管道、水閘、泵站、水管道、水閘、泵站、水庫等）庫等）確定灌溉用水量確定灌溉用水量和灌溉用水流量和灌溉用水流量（或灌水率）（或灌水率）確定作物灌溉制度確定作物灌溉制度計算作物需水量計算作物需水量3第二節(jié)作物的灌溉制度第二節(jié)作物的灌溉制度第二章 作物需水量和灌溉用水量4 4一、概述1、什么是灌溉制度什么是灌溉制度 定義：通過灌溉向田間補充水量定義：通過灌溉向田間補充水量的方案。的方案。內(nèi)容：灌水定額、灌水時間、灌內(nèi)容：灌水定額、灌水時間、灌水次數(shù)和灌溉定額。水次數(shù)和灌溉定額。5 5一、概述 灌水定額：一

2、次灌水在單位面積上的灌水量。灌水定額：一次灌水在單位面積上的灌水量。 單位：水田可用單位：水田可用mmmm，旱田用，旱田用m m3 3/ /畝畝 換算：換算：1mm= 0.667m1mm= 0.667m3 3/ /畝畝 灌溉定額：生育期各次灌水的灌水定額之和。灌溉定額：生育期各次灌水的灌水定額之和。 總灌溉定額：播前灌水定額（或泡田定額）總灌溉定額：播前灌水定額（或泡田定額）+ + 生育期灌溉定額生育期灌溉定額6 6一、概述2為什么要制定灌溉制度為什么要制定灌溉制度（1 1）為灌溉工程規(guī)劃設(shè)計提供依據(jù)。）為灌溉工程規(guī)劃設(shè)計提供依據(jù)。（2 2）為灌區(qū)用水管理提供依據(jù)。）為灌區(qū)用水管理提供依據(jù)。7

3、 7一、概述3 3制定灌溉制度的方法制定灌溉制度的方法（1 1）總結(jié)群眾豐產(chǎn)灌水經(jīng)驗；）總結(jié)群眾豐產(chǎn)灌水經(jīng)驗；（2 2）根據(jù)灌溉試驗資料制定灌溉制度；）根據(jù)灌溉試驗資料制定灌溉制度；（3 3）按水量平衡分析制定灌溉制度。）按水量平衡分析制定灌溉制度。8二二、旱作物的灌溉制度、旱作物的灌溉制度播前播前總灌溉總灌溉定額定額生育期灌溉定額生育期灌溉定額播前灌水定額播前灌水定額生育期生育期9（一）播前灌水定額（一）播前灌水定額1. 1. 播前灌水的作用：為保證種子發(fā)芽、出苗或為播前灌水的作用：為保證種子發(fā)芽、出苗或為生育期儲水生育期儲水 2. 2. 計算：計算： )(6676676670max0max

4、0max1HnHnHnWWM H計劃濕潤層深，一般計劃濕潤層深，一般H=0.30.4m； n孔隙度，孔隙度，%；max灌后應達到的含水率（占孔隙體積灌后應達到的含水率（占孔隙體積%）0灌前土壤初始含水率（占孔隙體積灌前土壤初始含水率（占孔隙體積% %） 計劃濕潤層深：旱作進行灌溉計劃濕潤層深：旱作進行灌溉時，計劃調(diào)節(jié)控制土壤水分狀時，計劃調(diào)節(jié)控制土壤水分狀況況 的土層深度。的土層深度。二二、旱作物的灌溉制度、旱作物的灌溉制度10（二）生育期灌溉制度（二）生育期灌溉制度1 1水量平衡方程水量平衡方程 某時段水量耗損：某時段水量耗損：騰發(fā)量騰發(fā)量ET、深層滲漏量、深層滲漏量S、排水量、排水量d 水

5、量補給：水量補給：降雨量降雨量P、灌溉水量、灌溉水量m、地下水補給、地下水補給量量K、因計劃濕潤層增加而增加的、因計劃濕潤層增加而增加的水量水量WT 二二、旱作物的灌溉制度、旱作物的灌溉制度11（二）生育期灌溉制度（二）生育期灌溉制度1 1水量平衡方程水量平衡方程 設(shè)：設(shè)： WW1時段初計劃濕潤層儲水量時段初計劃濕潤層儲水量 W2時段末計劃濕潤層儲水量時段末計劃濕潤層儲水量 則：則： 或或12WWETmKWSdPT二二、旱作物的灌溉制度、旱作物的灌溉制度120WWETmKWSPT注意：式中各變量單位均為m3/畝12WWETmKWPT有效12（二）生育期灌溉制度（二）生育期灌溉制度2. 擬定旱作

6、物灌溉制度所需基本資料擬定旱作物灌溉制度所需基本資料作物總需水量作物總需水量ET及各生育期需水量及各生育期需水量ETi土壤計劃濕潤層深度土壤計劃濕潤層深度 H 據(jù)試驗確定據(jù)試驗確定；播種時土壤儲水量播種時土壤儲水量W0 調(diào)查總結(jié)或取生育初期允許儲水量上下限均值調(diào)查總結(jié)或取生育初期允許儲水量上下限均值或田間持水量的或田間持水量的80%85%時的儲水量；時的儲水量；二、旱作物的灌溉制度131 1擬定旱作物灌溉制度所需基本資料擬定旱作物灌溉制度所需基本資料作物允許的最大、最小土壤含水量作物允許的最大、最小土壤含水量允許含水率：允許含水率：降雨入滲量降雨入滲量P0（或有效降雨量（或有效降雨量P有效有效

7、 ）三、旱作物的灌溉制度三、旱作物的灌溉制度田田凋70%60%,minPPdPP10PSdPP有效降雨入滲系數(shù)降雨入滲系數(shù)徑流系數(shù)，徑流系數(shù)，降雨有效利用系數(shù)降雨有效利用系數(shù)141 1擬定旱作物灌溉制度所需基本資料擬定旱作物灌溉制度所需基本資料地下水補給量地下水補給量K根據(jù)當?shù)鼗蝾愃频貐^(qū)的試驗或調(diào)查資料估算根據(jù)當?shù)鼗蝾愃频貐^(qū)的試驗或調(diào)查資料估算由于計劃濕潤層增加而增加的水量由于計劃濕潤層增加而增加的水量WT二、旱作物的灌溉制度12667HHWT水土12667HHWT一般：一般：田田15（二）生育期灌溉制度（二）生育期灌溉制度2. 2. 計算灌溉制度的原理計算灌溉制度的原理 （1 1）計算各時段

8、灌水上下限及田間持水率時的）計算各時段灌水上下限及田間持水率時的WW田田二、旱作物的灌溉制度田田HnWHnWHnW667667667maxmaxminmin田)0 . 19 . 0(max田max若若: : 一般一般田)7 . 06 . 0(min則：則：田WWmax16（二）生育期灌溉制度（二）生育期灌溉制度2. 2. 計算灌溉制度的原理計算灌溉制度的原理 （2 2）推算灌溉制度）推算灌溉制度 逐旬（逐旬（5 5日）列表或圖解計算。日）列表或圖解計算。 先設(shè)無灌溉、無滲漏，計算時段末含水量：先設(shè)無灌溉、無滲漏，計算時段末含水量：W2=W1+WT+P0+KET二、旱作物的灌溉制度172計算原理

9、如果如果 max2minWWW，則則m=0；S=0 min2WW ，則則m=WmaxW2 (注注:m取取20，25，30，35m3/畝等）畝等） 灌水后灌水后W2=W2+m 田WW 2 ，則，則S=W2W田田 滲漏后滲漏后 W2=W田田如果如果如果如果18基本資料：基本資料：1. 土壤。灌區(qū)土壤為粘壤土，經(jīng)測定土壤。灌區(qū)土壤為粘壤土，經(jīng)測定0100cm土層內(nèi)的干密度為土層內(nèi)的干密度為干土干土=1460kg/m3，孔隙率，孔隙率為為n=44.7%，田間持水率為，田間持水率為田田=24.1%（占（占干土重的干土重的%）。）。2. 水文地質(zhì)。灌區(qū)地下水埋深多在水文地質(zhì)。灌區(qū)地下水埋深多在4.55.3

10、之之間，地下水出流通暢，地下水補給量可忽間，地下水出流通暢，地下水補給量可忽略不計。略不計。例例用列表法制定某灌區(qū)用列表法制定某灌區(qū)某旱作物某旱作物灌溉制度灌溉制度19設(shè)計所需基本資料：設(shè)計所需基本資料：3. 氣象。早霜氣象。早霜10月中旬，晚霜月中旬，晚霜4月中旬，無霜月中旬，無霜期期177天。灌溉設(shè)計保證率采用天。灌溉設(shè)計保證率采用P=75%，經(jīng)，經(jīng)頻率計算，選定設(shè)計典型年為頻率計算，選定設(shè)計典型年為1984年，該年，該年棉花生長期的降雨量如年棉花生長期的降雨量如表表2所示。所示。例例用列表法設(shè)計用列表法設(shè)計中等干旱年某作物中等干旱年某作物灌溉制度灌溉制度旱作物灌溉制度制訂舉例說明旱作物灌

11、溉制度制訂舉例說明20設(shè)計所需基本資料：設(shè)計所需基本資料：4. 作物。典型年（作物。典型年（P=75%）作物生育期水）作物生育期水面蒸發(fā)量面蒸發(fā)量407.8mm;據(jù)試驗分析，需水系據(jù)試驗分析，需水系數(shù)數(shù) =1.2，各生育階段的需水量模比系，各生育階段的需水量模比系數(shù)數(shù)Ki與計劃濕潤層深度如與計劃濕潤層深度如表表3所示。允許所示。允許最大、最小含水率分別為最大、最小含水率分別為 田田和和60%60%田田。旱作物灌溉制度制訂舉例說明旱作物灌溉制度制訂舉例說明例例用列表法設(shè)計用列表法設(shè)計中等干旱年某作物中等干旱年某作物灌溉制度灌溉制度21設(shè)計所需基本資料：設(shè)計所需基本資料：5. 當?shù)厝罕姽嗨?jīng)驗。中

12、等干旱年一般灌水當?shù)厝罕姽嗨?jīng)驗。中等干旱年一般灌水3次，灌水時間一般為萌芽期、新梢旺長期和次，灌水時間一般為萌芽期、新梢旺長期和新梢停長期，灌水定額新梢停長期，灌水定額3040m3/畝。休眠期畝。休眠期灌水定額灌水定額40m3/畝，使萌芽前前畝，使萌芽前前1.0m土層內(nèi)土層內(nèi)的含水率保持在的含水率保持在0.8 田田。旱作物灌溉制度制訂舉例說明旱作物灌溉制度制訂舉例說明例例用列表法設(shè)計用列表法設(shè)計中等干旱年某作物中等干旱年某作物灌溉制度灌溉制度221. 收集基本資料；收集基本資料；2. 計算計算各生育階段計劃濕潤層內(nèi)允許的最大、各生育階段計劃濕潤層內(nèi)允許的最大、最小儲水量及初始土壤儲水量最小儲

13、水量及初始土壤儲水量：旱作物灌溉制度制訂舉例說明旱作物灌溉制度制訂舉例說明計算步驟畝m8 .187667667667300maxmaxminmin水土水土水土HWHWHW234.計算各次降雨的入滲雨量及時段入滲雨量：計算各次降雨的入滲雨量及時段入滲雨量：5.計算因計劃濕潤層增加而增加的含水量計算因計劃濕潤層增加而增加的含水量WT6.計算各時段地下水補給量：計算各時段地下水補給量：066712水土HHWT旱作物灌溉制度制訂舉例說明旱作物灌溉制度制訂舉例說明計算步驟畝/m667. 0)mm(30PPP0K247. 計算生育期和各時段田間需水量計算生育期和各時段田間需水量8. 按計算原理逐視段推算，

14、如表按計算原理逐視段推算，如表5。旱作物灌溉制度制訂舉例說明旱作物灌溉制度制訂舉例說明計算步驟ETKETiiiitETet jjtetET時段時段tj內(nèi)：內(nèi)：畝m4 .326667. 08 .4072 . 130 EET（結(jié)果見表（結(jié)果見表4 4）25表表5 5 果樹果樹生育期灌溉制度計算表（單位：生育期灌溉制度計算表（單位：m m3 3/ /畝）畝）鏈接表鏈接表3 3 鏈接表鏈接表2 25/740215.9 0.0 10.3 0.0 10.7 176.3 7月上旬月上旬176.3 0.0 0.0 0.0 10.7 187.0 6月下旬月下旬187.0 0.0 0.0 0.0 10.7 197

15、.6 140.8234.716月中旬月中旬新梢新梢停長停長期期197.6 0.0 12.2 0.0 18.7 204.1 6月上旬月上旬25/530204.1 0.0 12.7 0.0 18.7 180.0 5月下旬月下旬180.0 0.0 16.6 0.0 18.7 182.1 140.8234.715月中旬月中旬新梢新梢旺長旺長期期182.1 0.0 0.0 0.0 12.0 194.1 5月上旬月上旬194.1 0.0 8.0 0.0 12.0 198.1 140.8234.714月下旬月下旬花期花期15/430198.1 0.0 0.0 0.0 9.8 177.9 4月中旬月中旬177

16、.9 0.0 0.0 0.0 9.8 187.8 140.8234.714月上旬月上旬萌芽萌芽期期S灌水灌水時間時間mWtWTP0KETW0WminWmaxH起止日起止日期期生育生育階段階段26表表5 5 果樹果樹生育期灌溉制度計算表（單位：生育期灌溉制度計算表（單位：m m3 3/ /畝）畝）鏈接表鏈接表3 3 鏈接表鏈接表2 2生育生育階段階段起止日期起止日期HWmaxWminW0ET K P0WTWtm灌水灌水時間時間S新梢新梢二次二次生長生長期期7月中旬月中旬1 234.7 140.8215.9 17.3 0.0 11.9 0.0 210.4 7月下旬月下旬210.4 17.3 0.0

17、 31.3 0.0 224.4 8月上旬月上旬224.4 17.3 0.0 18.5 0.0 225.6 8月中旬月中旬225.6 17.3 0.0 0.0 0.0 208.2 8月下旬月下旬208.2 17.3 0.0 36.5 0.0 227.4 9月上旬月上旬227.4 17.3 0.0 15.4 0.0 225.4 果實果實成熟成熟期期9月中旬月中旬1 234.7 140.8225.4 15.3 0.0 0.0 0.0 210.1 9月下旬月下旬210.1 15.3 0.0 7.2 0.0 201.9 10月上旬月上旬201.9 15.3 0.0 0.0 0.0 186.6 10月中旬

18、月中旬186.6 15.3 0.0 5.4 0.0 176.6 落葉落葉期期10月下旬月下旬1 234.7 140.8176.6 14.7 0.0 0.0 0.0 162.0 11月上旬月上旬162.0 14.7 0.0 0.0 0.0 147.3 279. 9. 校核（校核各生育階段及全生育期計算校核（校核各生育階段及全生育期計算結(jié)果）。如全生育期：結(jié)果）。如全生育期：所以計算無誤。所以計算無誤。旱作灌溉制度制訂舉例說明旱作灌溉制度制訂舉例說明ETKmWPWT00計算步驟計算步驟tW畝m3 .1474 .326010001868 .187328旱作灌溉制度制訂舉例說明旱作灌溉制度制訂舉例說明

19、10.統(tǒng)計統(tǒng)計某旱作物某旱作物灌溉制度（見灌溉制度（見表表6）。）。所以總灌溉定額為：所以總灌溉定額為：計算步驟計算步驟畝MM思考：思考：已知已知Wmin,Wmax,W田田，需水強度為，需水強度為e(m3/畝畝)/d，每天地下水補給量為，每天地下水補給量為k(m3/畝畝)/d,計劃濕潤層深近似不變，若當前測得土計劃濕潤層深近似不變，若當前測得土壤含水量為壤含水量為W（m3/畝畝)，則若無降雨，求自，則若無降雨，求自當日過多少天必須灌水？當日過多少天必須灌水？29 非充分灌溉：在作物生育期部分地按作物生非充分灌溉：在作物生育期部分地按作物生長需要水量實施灌溉的方式。長需

20、要水量實施灌溉的方式。（一）作物（一）作物- -水分生產(chǎn)函數(shù)：在作物生長發(fā)育水分生產(chǎn)函數(shù)：在作物生長發(fā)育過程中，投入水量與作物產(chǎn)量之間的數(shù)量過程中，投入水量與作物產(chǎn)量之間的數(shù)量關(guān)系。關(guān)系。（二）非充分灌溉的基本原理（二）非充分灌溉的基本原理四、非充分條件下的灌溉制度四、非充分條件下的灌溉制度30結(jié) 束31冬小麥等作物土壤計劃濕潤層深度冬小麥等作物土壤計劃濕潤層深度冬小麥棉花棉花生育階段生育階段計劃濕潤層深計劃濕潤層深(cm)生育階段生育階段計劃濕潤層深計劃濕潤層深(cm)出苗出苗三葉三葉分蘗分蘗拔節(jié)拔節(jié)抽穗抽穗開花開花成熟成熟304030404050506050806010060100幼苗幼苗

21、現(xiàn)蕾現(xiàn)蕾開花開花吐絮吐絮304040606080608032山東省棉花生育期地下水補給量山東省棉花生育期地下水補給量生育階段生育階段 天數(shù)天數(shù)地下水埋深地下水埋深(m)備注備注1.52.02.53.0出苗出苗幼苗幼苗現(xiàn)蕾現(xiàn)蕾花鈴花鈴吐絮吐絮24412066504657651155291013356010513524901140301052251500660153030345465全剖全剖面內(nèi)面內(nèi)為輕為輕壤土壤土全生育期全生育期 20166303930253596033表表1 降雨入滲系數(shù)降雨入滲系數(shù)降雨量（降雨量（mm）降雨入滲系數(shù)降雨入滲系數(shù) 5001.034 H1H2mdETPKSWT返回第返回第6 6頁頁返回第返回第7 7頁頁35旱作灌溉制度制訂舉例說明旱作灌溉制度制訂舉例說明表表2 2 設(shè)計年設(shè)計年某旱作物某旱作物生育期降水量（生育期降水量（mmmm）月份月份4567891011上旬上旬中旬中旬下旬下旬00.215.02.331.023.822.90.4019.222.358.734.80.368.428.80.013.50.010.10.00.0鏈接表536旱作灌溉制度制訂舉例說明旱作灌溉制度制訂舉例說明表表3 3 蘋果樹蘋果樹各生育階段計劃濕潤層深及作物需水模系數(shù)各生育階段計劃濕潤層深及作物需水模系數(shù)鏈接表5生育生育階段階段萌芽期萌芽期 花