农田水利学3-(3)灌溉制度

旱作物灌溉制度设计
加强田间管理， 加强田间管理 ， 且在农田 四周修筑田埂，可防止 地面流入、流出量，即 Ri=0， Rs=0， 另由于 ， ， 地下流入， 流出量R’ 地下流入 ， 流出量 i 和 R’O很小 ，在实际应用时 很小， 往往予以忽略，因而上 式可简化为： 式可简化为： P+I+G=ET+D+∆Sw
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（二）旱作物灌溉制度设计
降水 、 灌溉 、 入渗 、 土壤水分再分布， 土壤水分再分布，植 株根系吸水和蒸腾， 株根系吸水和蒸腾， 以及土壤蒸发等一系 列水量转化过程在连 续不断地进行着，形 续不断地进行着， 成了农田水分循环 农田水分循环过 成了农田水分循环过 程。 通过土壤水分的变化过 程，对照作物需水的 要求， 要求，就可以制定作 物灌溉制度。 物灌溉制度。
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旱作物灌溉制度设计
若科学用水， 若科学用水，严格控制灌 水定额并采用先进的节 水灌溉技术， 水灌溉技术，使得灌溉 造成的深层渗漏损失减 至为零， 至为零，即D=0，则I ， 即为净灌水定额I 即为净灌水定额 n。 对降雨量， 对降雨量，仅考虑对作物 来说的有效降雨量Pe， 来说的有效降雨量 ， 上式进一步简化为： 上式进一步简化为： Pe+In+G=ET +∆Sw
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1.旱作物田块水量平衡方程 旱作物田块水量平衡方程
选取 位面积 选 取 单 位面 积 农 田 ， 以 作物 最 大 作物最 根系 动层深 根 系 活 动层 深 度 为边 为边界，分析某 一时 内所有 一 时 段 内所 有 的 来水量及去水量。 来水量及去水量 。
来水量：WI=P+I+G+RI+R’I 来水量 去水量：W0=ET+D+RS+R’o 去水量
第二章
农田灌溉原理
（三）作物灌溉制度
第三节： 第三节：灌溉制度的确定
灌溉制度是新建工程规划设计的基础， 已成灌区编制和执行用水计 灌溉制度是新建工程规划设计的基础，是已成灌区编制和执行用水计 规划设计的基础 合理用水的重要依据，也关系到灌区农业生产的发展， 划、合理用水的重要依据，也关系到灌区农业生产的发展，水土 资源的充分利用和灌溉工程设施效益的发挥。 资源的充分利用和灌溉工程设施效益的发挥。 灌溉制度是在一定的气候、土壤、 灌溉制度是在一定的气候、土壤、水资源等自然条件下和一定的 是在一定的气候 农业技术措施下， 农业技术措施下，为获得高产稳产所制定的的一整套向田间灌水 的制度。它包括作物播种前(或水稻栽秧前 及全生育期内的灌水 或水稻栽秧前)及全生育期内的 的制度。它包括作物播种前 或水稻栽秧前 及全生育期内的灌水 次数、每次的灌水日期 灌水定额和灌溉定额。 灌水日期、 次数、每次的灌水日期、灌水定额和灌溉定额。 灌水定额(m)：单位面积上的一次灌水量 ： 灌水定额 灌溉定额(M)：单位面积上各次灌水量之和 ： 灌溉定额 单位： 单位：（1）m3／亩 （2）mm =1亩 （667m2=1亩）
可用下式计算： 可用下式计算：
M1＝0.667H（θ1－θ0） H +0.667h0 +0.667(st1+et1-p1) st1 et1 p1
h0
H
H为饱和土层深度；e为泡田期间平均蒸发强度；sБайду номын сангаас泡田期间平均渗漏强度； 为饱和土层深度； 为泡田期间平均蒸发强度 为泡田期间平均蒸发强度； 为泡田期间平均渗漏强度 为泡田期间平均渗漏强度； 为饱和土层深度 t1为泡田时间，p1为泡田期间有效降雨；h0为田面水深。 为泡田时间， 为泡田期间有效降雨 为泡田期间有效降雨； 为田面水深 为田面水深。 为泡田时间
来水量：WI=P+I+G+RI+R’I 去水量：W0=ET+D+RS+R’o
ET为t时段内的蒸发蒸腾量； 为 时段内的蒸发蒸腾量 时段内的蒸发蒸腾量； D为深层渗漏量； 为深层渗漏量； 为深层渗漏量 Rs为地面流出量； 为地面流出量； 为地面流出量 R’o为地下流出量。 为地下流出量。
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下面就对此 式进行研究
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2．基本资料的收集与确定 ．
(1)土壤计划湿润层深度(H) 变化 土壤计划湿润层深度(H) 土壤计划湿润层深度 对土壤储水量的变化量∆Sw影响 对土壤储水量的变化量 影响
Pe+In+G=ET +∆Sw
∆Sw=H*A（θt – θ0） （ 土壤计划湿润层深度系指 在旱田进行灌溉时， 在旱田进行灌溉时，计 划调节控制土壤水分状 况的土层深度。 况的土层深度。
计算过程列于表中。
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此表可由实验获得，也可以 查有关当地资料整理得到。
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+P+mh1+P+m-C-E=h2
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8.5
+P+mh1+P+m-C-E=h2
8.5
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+P+mh1+P+m-C-E=h2
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经计算，可求得灌水次数为10次，灌溉定额为340mm，即227立方米/亩；若 泡田定额为80立方米/亩，则总灌溉定额为M=227+80=307m3/亩。由计算表 可得到灌水时间和每次灌水量。由此得到灌溉制度的全部四个要素。
根据水量平衡分析 制作灌溉制度， 制作灌溉制度，是 目前主要的确定方 法。本节主要介绍 本方法。 本方法。
水量平衡 分析确定
从大气、 从大气、水、土、作 物等内在关系出发， 物等内在关系出发， 进行系统分析， 进行系统分析，编制 程序， 程序，利用计算机进 行模拟比较， 行模拟比较，确定最 有方案。 有方案。
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式中： 式中： WI、W。分别为来水量与去水量； 。分别为来水量与去水量； P为t时段内降雨量； 为 时段内降雨量 时段内降雨量； I为灌水量； 为灌水量； 为灌水量 G 为地下水补给量； 为地下水补给量； RI为地面流入量； 为地面流入量； R’I为地下流入量。 为地下流入量。
一般采用30～ 一般采用 ～40cm；随着作物的成长和根系的发育，需 ；随着作物的成长和根系的发育， 水量增多，计划湿润层也应逐渐增加，至生长末期，由于 水量增多，计划湿润层也应逐渐增加，至生长末期， 作物根系停止发育，需水量减少， 作物根系停止发育，需水量减少，计划层深度不宜继续加 一般不超过0.8～ 大，一般不超过 ～1.0m。 。
土壤含水率应控制在 允许最大和允许最小 含水率之间变化。 含水率之间变化。允 许最大含水率(θ 许最大含水率 max ) 一般以不致造成深层 渗漏为原则，所以采 渗漏为原则， 用θmax=θ田，θ田为土 壤田间持水率。 壤田间持水率。
∆Sw θ =H*A（θt – θ0） （
作物允许最小含水率(θ 作物允许最小含水率 min )应大于凋 应大于凋 萎系数。具体数值可根据试验确定， 萎系数。具体数值可根据试验确定， 缺乏试验资料时，可参考资料。 缺乏试验资料时，可参考资料。 一般采用断裂含水量， 一般采用断裂含水量，或θmin=(0.45 -0.6) θ田 ，该值取决于作物不同生育 阶段对缺水的敏感性及土壤持水特性。 阶段对缺水的敏感性及土壤持水特性。
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（一） 水稻灌溉制度
水稻本田的灌溉制 度包括泡田期 泡田期及 度包括泡田期及 插秧以后的生育 插秧以后的生育 两个部分。 期两个部分。其 灌溉定额为： 灌溉定额为： M＝M1＋M2 ＝
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1、泡田定额（M1）计算： 、泡田定额（ 计算：
由三部分组成： 由三部分组成：
一是使一定土层达到饱和时所 需水量； 需水量； 二是建立插秧时田面水层深度 三是泡田期的田间渗漏量和田 面蒸发量。 面蒸发量。
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(3)平衡推算 平衡推算
+P+mh1+P+m-C-E=h2
m=hmax- hmin
hmax h1 h2 hmin
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3、算例： 基本资料如下： （1）早稻生育期各阶段耗水强度。见前表； （2）生育期降雨量。见表中第5栏； （3）各生育期适宜水层深度。见下表。 根据灌区具体条件，采取浅灌深蓄方式灌 溉，黄熟期自然落干。
计划湿润层 增加深度
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(2)土壤最适宜含水率对土壤储 (2)土壤最适宜含水率对土壤储 水量的变化量∆Sw影响 水量的变化量 影响
土壤最适宜含水率(θ适)随作 土壤最适宜含水率 随作 物种类、 物种类、生育阶段的需水 特点、 特点、施肥情况和土壤性 包括含盐状况)等因素 质(包括含盐状况 等因素 包括含盐状况 而异， 而异，一般应通过试验或 调查总结群众经验确定。 调查总结群众经验确定。
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2、生育期灌溉制度确定 、
(1)基本算式 基本算式 确定生育期灌溉制度首先要按照各地试验资料， 确定生育期灌溉制度首先要按照各地试验资料， 首先要按照各地试验资料 合理写出水稻不同生长阶段的适宜淹灌水层的 上限和下限（参数） 然后根据生育期任何一 上限和下限（参数），然后根据生育期任何一 个时段t的农田来水与耗水， 的农田来水与耗水 个时段 的农田来水与耗水，建立水量平衡方 用水量平衡方法确定各时段的灌溉制度， 程，用水量平衡方法确定各时段的灌溉制度， 其水量平衡方程式如下： 其水量平衡方程式如下：
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泡田定额按土壤、地势、 泡田定额按土壤、地势、地下水埋深和耕犁深 度相类似田块上的实测资料决定。 度相类似田块上的实测资料决定。 一般在h 条件下， 一般在 0=30～50mm条件下，泡田定额大 ～ 条件下 约等于以下数值： 约等于以下数值： 粘土和粘壤土为 ～ 粘土和粘壤土为50～80m3／亩； 中壤土和沙壤土为 ～ 中壤土和沙壤土为80～120m3／亩(地下水 地下水 埋深大于2m时)或70～100m3／亩(地下 埋深大于 时 或 ～ 地下 水埋深小于2m时)； 水埋深小于 时 ； 轻沙壤土为 轻沙壤土为100～160m3／亩(地下水埋深 ～ 地下水埋深 大于2m时)或80～130m3／亩(地下水埋 大于 时 或 ～ 地下水埋 深小于2m时)。 深小于 时 。