農(nóng)田水利學(xué)第一章 灌溉工程(2)

1、 農(nóng)田灌溉原理水量平衡制定旱作物灌溉制度 考慮計劃濕潤層增加時的灌溉制度確定。 騰發(fā)量減去計劃濕潤層增加的水量、地下水補(bǔ)給量，是實際消耗的土壤水的數(shù)量。 當(dāng)土壤中儲水量小于適宜含水量時，需要灌溉。 農(nóng)田灌溉原理4、水田灌溉制度的制定列表法 基本原理，當(dāng)田面水層低于適宜灌水深度時，灌水至適宜上限； 降雨后，排水至雨后允許滯蓄深度。雨后允許滯蓄深度大于適宜灌水上限以充分利用降雨。 泡田定額確定：確定原則：在規(guī)定的時間內(nèi)，田內(nèi)水深達(dá)到設(shè)計深度?？紤]到入滲水量、水深、蒸發(fā)和降雨。M=a1+s1+et-P1 農(nóng)田灌溉原理日期日期水深變化水深變化耗水量耗水量（mmmm）降雨量降雨量（m m）水深（水深（m

2、mmm）灌水量（灌水量（mmmm）排水量排水量（mmmm）5.315.3120206-16-11010505080805 515156-26-210106-36-3505045456-46-4303075756-56-570706-66-612012080801051056-76-775756-86-870706-156-1565656-166-1620206060100100101055556-176-1745456-186-1835356-196-1925256-206-2060604545 農(nóng)田灌溉原理第四節(jié) 灌溉用水量與灌水率 一、灌溉用水量： 灌區(qū)需要從水源取得的水量； 與作物灌溉制

3、度、面積和管理水平有關(guān) 是水源工程和輸配水工程設(shè)計的依據(jù) 水庫興利計算中的用水過程線 農(nóng)田灌溉原理1.灌溉用水量的確定 作用： 用設(shè)計典型年的灌溉用水量和用水過程確定工程規(guī)模； 典型年根據(jù)灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定見后。 方法 與水文年份和作物布局有關(guān)。 利用典型年的灌溉制度和作物灌溉面積，確定灌溉用水量。 需要確定典型年。 農(nóng)田灌溉原理2.2.典型年確定典型年確定 用代表年的氣象資料，確定灌溉用水量和用水過程。 （1）按照灌溉定額頻率確定萬畝以上灌區(qū)，逐年（30a以上）制定灌溉制度，確定年灌溉用水量；對灌水量進(jìn)行頻率計算，獲得給定標(biāo)準(zhǔn)的灌溉用水量；按照“總量接近、分配不利的”原則，選擇年型。 來歲和用

4、水匹配差，偏于安全 水源工程與總量和過程有關(guān)；如水庫興利庫容計算。 農(nóng)田灌溉原理（2）按照降雨量頻率確定對年降雨量（或主要灌溉作物生育期內(nèi)降雨量）進(jìn)行頻率計算，獲得給定標(biāo)準(zhǔn)的降雨量；按照降雨“總量接近、分配不利的”原則，選擇年型。后者選擇最不利的雨型分配，將設(shè)計頻率的降雨量進(jìn)行同倍比放大，作為典型年的雨量分配。確定灌溉 農(nóng)田灌溉原理3.灌溉用水量與灌溉用水過程線 （1）凈灌溉用水量：某作物一次灌水灌到田間的水量： WmA A某作物面積；m-該作物的灌水定額各類灌溉作物累加，可達(dá)到灌區(qū)某個時段的凈灌溉用水量。）（凈n1iiimAM 農(nóng)田灌溉原理（2）綜合凈灌溉定額 相對于整個灌區(qū)而言，單位面積上

5、某個時段內(nèi)的平均灌溉定額 包括不灌溉的耕地。 可以通過灌區(qū)面積和綜合凈灌溉定額計算凈灌溉用水量)()(n1in1iittiimAmAm凈 農(nóng)田灌溉原理綜合凈灌溉定額日期日期作物作物種類種類灌溉面積灌溉面積（公頃）（公頃）凈灌水定額凈灌水定額（方（方/ /公頃）公頃）凈灌溉用水量凈灌溉用水量（萬方）（萬方）毛用水量毛用水量( (萬方）萬方）5.1-5.75.1-5.7玉米玉米560056007507504204207007005.2-5.45.2-5.4棉花棉花140014009009001261262102105.8-5.95.8-5.9西瓜西瓜200200600600121220205.10

6、-5.10-5.155.15玉米玉米56005600750750420420700700合計合計97897816301630若灌區(qū)中面積20000公頃（其中12800公頃不灌溉），則5.1-5.15之間，綜合凈灌溉定額為978/20000*10000=489方/公頃 農(nóng)田灌溉原理（3）毛灌溉用水量從灌溉水源取得的水量。在經(jīng)沿途和田間損失后，仍然能夠滿足灌溉要求。W毛=W凈/ 水 水為灌溉水利用系數(shù) 農(nóng)田灌溉原理二、灌水率 1.灌水率定義 灌區(qū)單位面積上所需要的灌溉凈流量。 相對于全灌區(qū)而言，用于灌溉配水決策。 推導(dǎo)過程 農(nóng)田灌溉原理灌水率的影響因素 灌水定額；作物的種植比例；灌水延續(xù)時間。 當(dāng)

7、灌水定額；作物的種植比例確定后，主要取決于灌水延續(xù)時間。 灌水延續(xù)時間與作物種植面積、作物所處的生育階段、灌水條件等有關(guān)。 面積越大，延續(xù)時間越長。 農(nóng)田灌溉原理2.灌水率圖及其修正 灌水率隨時間變化的直方圖。 修正的原因： （1）不同時間灌水率差異較大，造成渠道水位差異大； （2）供水連續(xù)性差，管理部方便。 應(yīng)該修正，使灌區(qū)渠道供水連續(xù)，水位差小。 農(nóng)田灌溉原理修正的原則 （1）修正的灌水率應(yīng)與水源供應(yīng)條件相適應(yīng)對于水源工程已經(jīng)建好的灌區(qū)；最大灌水率不應(yīng)大于水源供應(yīng)能力 （2）盡量保證需水臨界期的灌水不受影響； 水分條件對作物產(chǎn)量、品質(zhì)影響最敏感的時期推遲或提前灌水時間，前后不超過3d，以前

8、提為主；同一作物，灌水日期不應(yīng)一次提前，一次后推。 農(nóng)田灌溉原理 (3)修正的灌水率比較均勻，避免渠道水位和流量劇烈變化。 累積30d以上的最大灌水率為設(shè)計灌水率； 最大灌水率不高于設(shè)計值的120%；最低不低于設(shè)計值的40%； （4）避免經(jīng)常停水，尤其是短期停水。 農(nóng)田灌溉原理第四節(jié) 非充分灌溉理論 1.充分灌溉 作物處于適宜水分條件下，產(chǎn)量最高。 適于水源豐沛地區(qū)。 農(nóng)田灌溉原理2.非充分灌溉 相對于充分灌溉而言，是指當(dāng)灌溉水源不足時，將有限水資源分配在對產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益影響大的水分臨界期，而其他階段限制水分供應(yīng)的灌溉策略。 是目前研究的重點 調(diào)虧灌溉、控制灌溉、分根交替灌溉 農(nóng)田灌溉原理3、非充分灌溉理論的基礎(chǔ) 作物對水分脅迫的適應(yīng)性 在非關(guān)鍵階段施加水分脅迫，產(chǎn)量未明顯降低，而耗水減少； 某些條件下，脅迫具有正效應(yīng)；如調(diào)虧灌溉、分根交替灌溉 某些階段的水分脅迫，具有改善品質(zhì)的效果。 減少灌溉，減少投入，總體效益未必降