农田水利学3-(3)灌溉制度

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灌溉制度的确定
本节内容 灌溉制度 确定 旱作物灌溉 制度的确定 水稻的灌溉 制度确定
水量平衡法确定灌溉制度有两种方法： 水量平衡法确定灌溉制度有两种方法： 确定灌溉制度有两种方法 1.列表法 列表法 2.图解法 图解法 下面在水稻灌溉制度中介绍列表法， 下面在水稻灌溉制度中介绍列表法，旱 作物灌溉制度中介绍图解法。 作物灌溉制度中介绍图解法。
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。 。
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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：
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）
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旱作物灌溉制度设计
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。
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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 。
根据水量平衡原理： 根据水量平衡原理：某一 定时段内， 定时段内，所有的来水量 应等于去水量和时段内土 壤储水量的变化量。 壤储水量的变化量。 P+I+G+Ri+R’I =ET+D+Rs+R’o+∆Sw
式中： 式中： ∆Sw为时段 内土壤储水量的变 为时段t内土壤储水量的变 为时段 化量。 化量。
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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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旱作物灌溉制度设计
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
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。
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。
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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（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。
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。
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由于计划湿润层增加而增加的水量(∆SwH) 由于计划湿润层增加而增加的水量
在作物生育期内计划湿润层是 变化的， 变化的，由于计划湿润层增 加，可利用一部分深层土壤 的原有储水量， 的原有储水量， ∆SwH可 按下式计算： 按下式计算： ∆SwH=(Ht-H0)*A*θ
式中： 式中： Ho——计划时段初计划湿润层深度， m； 计划时段初计划湿润层深度， ； 计划时段初计划湿润层深度 Ht ——计划时段末计划湿润层深度，m； 计划时段末计划湿润层深度， ； 计划时段末计划湿润层深度 θ ——(H2一H1)深度的土层中的平均含 深度的土层中的平均含 水率，以占孔隙率的百分数计，一般θ<θ田； 水率，以占孔隙率的百分数计，一般 A ——计算面积，m2 计算面积， 计算面积
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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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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