作物需水量和灌溉用水量
作物需水量与灌溉用水量
（Evaporation） 蒸发 蒸发（
定义：植株间土壤或 田面水分的蒸发 物理过程 蒸发是一种 蒸发是一种物理过程 土面蒸发一般小于自 由水面蒸发，但在饱 和含水率时基本等于 自由水面蒸发。
（Seepage）及田间渗漏 （Pecolation） 深层渗漏 深层渗漏（ 及田间渗漏（
：旱田中由于降雨或灌溉水量太多，使土壤水 深层渗漏 深层渗漏：旱田中由于降雨或灌溉水量太多，使土壤水 分超过了田间持水量，向根系活动层以下的土层产生渗 漏的现象 田间渗漏：水稻田的 渗漏 稻田渗漏造成水和肥 的流失，但可促进土 壤通气，改善还原条 件，消除有毒物质， 有利于作物生长。
能量平衡公式
R
n
= G
+ C + λ E
净辐射
土壤增温
显热
潜热
以热量平衡形式 表示的能量平衡 ＋水汽扩散理论
蒸发蒸腾 消耗的热 能
换算成水 深得ET
P0 ∆ 公式（ FAO 1979） 修正Penman • R + E P0 ∆ •ea − ed ) Ea = 0.26(1 +10+ .54u z )( P γ ET
作物需水量有时段概念，如作物全生育期需水量，某生育阶 段需水量，月、旬、日、小时需水量。 作物需水量常以每天多少毫米表示 (mm/day)
2、田间耗水量
（ Consumptive Use of Water） 旱地耗水量 稻田耗水量 = 作物需水量 = 作物需水量 + 田间渗漏
水稻田的渗漏 Percolation in paddy field
Rn = 作物冠层的净辐射 G = 土壤热通量 T = 2m 高的平均气温 (0C) Uz = 2m 高的风速 ea = 饱和水气压 ed = 实际水气压 ∆ = 温度饱和水气压曲线上在 T处的斜率 γ = 湿度表常数
灌溉排水情境一习题
灌溉排水情境一习题情境一习题一、名词解释1.作物需水量（作物蒸发蒸腾量）：指生长在大面积上的无病虫害作物，在最佳水、肥等土壤条件和环境中，取得高产潜力需要满足的植株蒸腾和棵间蒸发之和。
2. 灌溉制度：指特定作物在一定的气候、土壤、供水等自然条件和一定的农业技术措施下，为了获得高产或高效，所制定的向农田灌水的方案。
包括作物播种前（或水稻栽秧前）及全生育期内的灌水次数，每次灌水的灌水日期、灌水定额以及灌溉定额。
3. 作物水分生产函数：指农业生产水平基本一致的条件下，作物所耗水的水资源量与作物产量之间的[函数]关系。
4.灌溉用水量：指某一灌溉面积上要求水源供给的总灌溉水量。
5.灌水率：指灌水单位面积（如以100hm2计）上所需灌溉的径流量qd。
又称灌水模数。
6.参考作物蒸发蒸腾量：是一种假象的参考作物冠层的蒸发蒸腾速率，参考作物被假设为高度为12cm表面阻力为70s/m，反射率为0.23，非常类似于表面开阔、高度一致、生长旺盛、完全遮盖地面而不缺水的绿色草地。
7.作物系数：用于关联实际作物耗水量与参考作物蒸发蒸腾量的因子称为作物系数（Kc）8.灌水定额：指一次灌水单位面积上的灌水。
灌溉定额：指作物全生育期各次灌水定额之和。
9.非充分灌溉：在有限灌溉水量条件下，为获取最佳的水分利用率与产量目标，对作物灌水时间和灌水定额进行最优分配的最优化灌溉制度。
10.作物需水关键期：在全生育中，作物对水分亏缺最敏感、需水最迫切以至于对产量影响最大的时期。
11.农田水分状况：是指农田中的土壤水、地面水、地下水及其相关的土壤、养分、通气、热状况。
12.地区水情：是指地区水资源的数量、分布情况及其变化规律。
13.灌溉措施：即按照作物的需要，通过灌溉系统有计划地将水量输送和分配到田间以补充农田水分的不足。
14.田间持水率：悬着毛管水达到最大时的含水率。
15.凋萎系数：植物产生永久性凋萎时的土壤含水率。
二、填空题1.农田水分状况：是指农田地面水、土壤水和地下水数量的多少、存在的形式及其在时空上的变化。
作物需水量和灌溉制度
一、直接计算需水量的方法
1、以水面蒸发为参数的需水系数法(简称“α值法” 或称蒸发皿法)
ET= α E0 ET= a E0 +b
(2-1) (2-2)
ET — 某时段内的作物需水量，以水层深度mm计； E0 — 与ET同时段的水面蒸发量，以水层深度mm计。一般 采用80cm口径蒸发皿的蒸发值； a，b — 经验常数； α— 需水系数，或称蒸发系数，为需水量与水面蒸发量之比 值。
而这一时段末灌水定额m
m =Wmax -Wmin= 667nH（θmax – θmin) m =Wmax -Wmin= 667H（θ′max – θ′min)
式中 m— 灌水定额，m3/亩； H— 该时段内土壤计划湿润层深度，m； n—计划湿润层内土壤的空隙率（以占土壤体积的%计）
2、基本资料的收集
任一时段内土壤计划湿润层的储水量必须经常保持在 一定的适宜范围内，处于 Wmin ~ Wmax之间。
当无有效降雨时，计划湿润层中的储水量由于作物的 消耗接近于Wmin，此时需要进行灌溉，补充水量。
Wmin= W0 – ET + K
则，推算出开始进行灌水时的时间间距
t= (W0-Wmin) / (e-k)
对于土壤水分充足的旱田以及水稻田，需水量主要 受气象条件控制，产量与需水量关系不明确，用此法 推算的误差较大。
模系数法
如何估算各生育阶段需水量
先确定全生育期作物需水量，然后按照各生育阶段需 水规律，以一定比例进行分配。
ETi = Ki ET /100 （3-5） K=ETi / ET
ETi— 某一生育阶段作物需水量； Ki— 需水量模比系数，即生育阶段作物需水量占全生育期作 物需水量的百分数
影响作物需水量的影响因素
作物灌溉需水量计算公式
作物灌溉需水量计算公式作物灌溉需水量是指为了保证作物生长需要的水量，根据作物的生长期和生长阶段的需水量来确定的。
计算作物灌溉需水量的公式是非常重要的，它可以帮助农民合理安排灌溉，节约水资源，提高农作物的产量和质量。
作物灌溉需水量的计算公式一般是根据作物的生长期和生长阶段的需水量来确定的。
一般来说，作物的需水量主要包括作物蒸腾蒸发量和土壤蒸发蒸腾量两部分。
作物蒸腾蒸发量是指作物在生长期内蒸腾蒸发的水量，它与作物的生长期、气候条件、土壤水分状况等因素有关。
土壤蒸发蒸腾量是指土壤中水分的蒸发蒸腾量，它与土壤类型、土壤水分状况、气候条件等因素有关。
作物灌溉需水量的计算公式一般可以分为定量计算和定性计算两种方法。
定量计算是指根据作物的生长期和生长阶段的需水量来确定作物灌溉需水量的具体数值。
定性计算是指根据作物的生长期和生长阶段的需水量来确定作物灌溉需水量的大致范围。
在定量计算中，作物灌溉需水量的计算公式一般可以表示为：作物灌溉需水量 = 作物蒸腾蒸发量 + 土壤蒸发蒸腾量。
其中，作物蒸腾蒸发量可以根据作物的生长期和生长阶段的需水量来确定；土壤蒸发蒸腾量可以根据土壤类型、土壤水分状况、气候条件等因素来确定。
在定性计算中，作物灌溉需水量的计算公式一般可以表示为：作物灌溉需水量 = 作物蒸腾蒸发量×系数。
其中，系数可以根据作物的生长期和生长阶段的需水量来确定。
系数一般可以分为生育期系数和生长期系数两种。
生育期系数是指作物在不同生长期的需水量与全生育期需水量的比值；生长期系数是指作物在不同生长阶段的需水量与全生长期需水量的比值。
在实际应用中，作物灌溉需水量的计算公式一般是根据作物的生长期和生长阶段的需水量来确定的。
在确定作物的生长期和生长阶段的需水量时，一般可以根据作物的生长特性、气候条件、土壤水分状况等因素来确定。
在确定作物的生长期和生长阶段的需水量时，一般可以根据作物的生长特性、气候条件、土壤水分状况等因素来确定。
3_灌溉用水量和灌溉用水流量
3 灌溉用水量和灌溉用水流量前面介绍了灌溉制度，但还有两个问题未解决。
（1）水库兴利调节需要用水过程，因此存在一个如何确定灌区灌溉用水量的问题。
（2）设计抽水站、引水闸等，应以用水流量为依据，因此还存在一个如何确定灌区灌溉用水流量的问题。
本节的任务就是讨论如何计算灌溉用水量和灌溉用水流量。
一、灌溉用水量（一）直接法直接利用各种作物的灌溉制度来计算。
一般以旬为时段来计算。
若有K种作物，则某时段的灌溉用水量为式中 Wi--第i时段灌区用水量；Mij--第i时段第 j种作物的灌水定额；Aj--第j 种作物的种植面积；η水--灌溉水利用系数；全生育期或全年用水量:直接法适用于小型灌区。
(二)间接法利用综合灌水定额来计算，综合灌水定额:是某一时段内各种作物灌水定额的面积加权平均值,称为该时段的综合灌水定额.式中α1、α2、α3、αn--各种作物的种植比(之和为1)，mi,1、mi,2、mi,3、mi,n--第 i时段各种作物的灌水定额。
某时段的灌溉用水量：m综：1 它是衡量全灌区用水状况的一个综合指标；2 若全灌区种植比例相似，可用综合灌水定额方便地计算出某一局部的灌溉用水量；3 在供水水源有限的情况下，可用综合灌水定额计算保灌面积。
间接法适用于大中型灌区。
怎样估算农业灌溉用水量来源：文章作者：单志学录入时间：08-01-20 14:00:05 农业灌溉用水量是指为满足作物生长期总的需水要求，扣除天然降水供给的部分水量以外，通过各种水利设施补送给农田的水量。
农业灌溉用水是农业用水的主体，一般占农业用水量的90%以上。
我国是一个农业大国，农业灌溉用水约占全国总用水量的85%以上。
农业灌溉用水的水源可分为地表水源和地下水源两种。
地表水源中又可区分为天然水资源（如水库湖泊水和河川径流）和复用水源（如电力工业冷却用水的退水和城市工业、生活污水）。
因此，农业灌溉用水的水源亦可分为一次水源和二次水源。
二次水源是指复用水源，一次水源时指出复用水源以外的地表水和地下水的可开采量。
第二章 作物需水量和灌溉用水量
灌溉制度是灌溉工程规划设计的基础，是已建成 灌区编制和执行用水计划，合理用水的重要依据。
灌溉制度关系到灌区内作物产量（效益）和品质 的提高，及灌区水土资源的充分利用和灌溉工程设 施效益的发挥。
一、充分灌溉条件下的灌溉制度
1、制定灌溉制度的方法 在灌区规划、设计或管理中，常采用以下几种方法来 确定灌溉制度。 1）根据群众丰产灌水经验确定作物灌溉制度 经过多年的实践、摸索，各地群众都积累了不少 确定灌溉制度的经验与方法。这些经验是制定灌溉制 度的重要依据，应成为制定灌溉制度最宝贵的资料。 灌溉制度调查应根据设计要求的水文年份，仔细调查 这些年份不同生育期的作物田间耗水强度 [mm/d]及灌 水次数、灌水时间、灌水定额及灌溉定额，并由此确 定这些年份的灌溉制度。
2、田间耗水量
作物耗水量，简称耗水量：就某一地区而言，指 具体条件下作物获得一定产量时实际所消耗的水量。
需水量是一个理论值，又称为潜在蒸散量（或潜在 腾发量），而耗水量是一个实际值，又称实际蒸散量。 需水量与耗水量的单位一样，常以 m3 亩-1 或 mm 水 层表示。 旱地耗水量 = 作物需水量 稻田耗水量 = 作物需水量 + 田间渗漏
人为因素：农田灌排措施、农业耕作措施等
（1）气象因素
气象因素是影响作物需水量的主要因素，它不仅 影响蒸腾速率，也直接影响作物的生长发育。
气象因素对作物需水量的影响，往往是几个因素
同时作用，很难将各个因素的影响一一分开。 当气温高、日照时数多、相对湿度小时，需水量 会增加。
4、影响作物需水量的因素：
1、制定灌溉制度的方法 3）按水量平衡原理分析制定灌溉制度
水量平衡法以作物各生育期内水层变化（水田） 或土壤水分变化（旱田）为依据，从对作物充分供 水的观点出发，要求在作物各生育期内水层变化 （水田）或计划湿润层内的土壤含水量维持在作物 适宜水层深度或土壤含水量的上限和下限之间，降 至下限时则应进行灌水，以保证作物充分供水。 应用时要参考、结合前几种方法的结果，这样 才能使得所制定的灌溉制度更为合理与完善。
作物需水量和灌溉制度讲解
作物需水量和灌溉制度讲解作物需水量是指水分需求与作物生长发育阶段、气候环境和土壤类型等因素相结合的结果。
农作物对水分有不同的需求，在其生命周期中分为不同的生长阶段，每个阶段对水分的需求量也不同。
在农业生产中，作物需水量的准确测定对农业灌溉具有重要意义。
1.土壤水分平衡法：通过测定作物生长期内土壤水分的变化，从而计算出作物需水量。
2.蒸散发法：通过测定作物蒸腾量和蒸发量，计算作物需水量。
3.植株生理法：通过测定作物的生理指标，如根系水势、叶片蒸腾速率等，计算出作物需水量。
4.气象数据法：根据气象数据和作物需水系数，计算出作物需水量。
作物需水量的测算结果，通常以作物耗水量（ETc）来表示。
作物耗水量包括作物蒸腾量和作物蒸发量两部分。
其中，作物蒸腾量是指作物根系经过气孔排出的水汽量，是作物所需的有效灌溉水量；作物蒸发量是指作物表面水分的排出量，主要受气温、相对湿度和风速等气象因素的影响。
灌溉制度是根据作物需水量的测算结果，制定的合理灌溉方案。
灌溉制度的主要目的是提高灌溉水的利用效率，减少水分的浪费。
其中，灌溉定额是灌溉制度的核心部分，指在一定的灌溉面积上，向作物供给的灌溉水量。
灌溉定额的制定应综合考虑作物需水量、土壤水分状况、水源供给能力等因素。
常用的灌溉制度有以下几种：1.定时定量灌溉制度：按照一定的时间和数量进行灌溉，如按照一周定时定量地进行灌溉。
2.枯水轮灌制度：根据土壤水分不足的程度，适时进行灌溉，以保证作物生长发育的需要。
3.土壤水分监测灌溉制度：通过监测土壤水分状况，根据不同的需水量进行灌溉，实现精确灌溉。
4.下垂管灌溉制度：采用下垂式输水管灌溉的方式，减少水分的蒸发和损失。
在具体实施灌溉制度时，还需要考虑水源供给能力、灌溉设施条件、作物的特性等因素，综合考虑灌溉的经济效益和环境保护的要求。
综上所述，作物需水量和灌溉制度是农业生产中重要的内容。
准确测定作物需水量，并制定合理的灌溉制度，可以提高灌溉效率，减少水资源的浪费，实现农业的可持续发展。
第二章-作物需水量和灌溉用水量
第二节 作物灌溉制度
第三节 灌溉用水量
第四节 灌水率
第二章 作物需水量和灌溉用水量
第一节 作物需水量
一、作物需水量及影响因素
作物根系吸水，也称植株蒸腾 植株间水分蒸发，也称棵间蒸发 渗漏
深层渗漏：旱作物 田间渗漏：水稻
农田水分消耗
根系吸水
植物体输水
植物体蒸腾
Hale Waihona Puke 植株蒸腾：作物将根系从土壤中吸收的水分，通过叶片的气孔蒸散到大气中的现象。 棵间蒸发：植株间土壤或田面的水分蒸发。 深层渗漏：旱地中由于降雨量或灌溉水量太多，使土壤水分超 过了田间持水量，向根系吸水层以下土层渗漏的现象。
1、制定灌溉制度的方法
一、充分灌溉条件下的灌溉制度
1、制定灌溉制度的方法
3）按水量平衡原理分析制定灌溉制度 水量平衡法以作物各生育期内水层变化（水田）或土壤水分变化（旱田）为依据，从对作物充分供水的观点出发，要求在作物各生育期内水层变化（水田）或计划湿润层内的土壤含水量维持在作物适宜水层深度或土壤含水量的上限和下限之间，降至下限时则应进行灌水，以保证作物充分供水。 应用时要参考、结合前几种方法的结果，这样才能使得所制定的灌溉制度更为合理与完善。
2、基于参照作物需水量计算实际作物需水量 参照作物需水量ET0：指的是土壤水分充足，地面完全 覆盖、生长正常、高矮整齐的开阔(长、宽均在200m以 上)绿草地(高3~15cm)的蒸发蒸腾量。 参照作物需水量只受气象条件的影响。 目前采用的计算作物需水量方法，大致分为以下两步： 第一步：考虑气象因素对作物需水量的影响，计算参照 作物蒸发蒸腾量ET0 ； 第二步：考虑土壤水分及作物条件的影响，对参照作物 需水量进行调整或修正，从而计算出实际需水量ET 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(This has prompted biologists to say that “rainforests make their own rain.”)
蒸发（Evaporation） 植株间土壤或田面 蒸发的水分 refers to the movement of water from the soil surface or water surface in paddy field into the atmosphere
蒸腾（Transpiration）
蒸腾（Transpiration）
Transpiration takes place so quickly, that in a rainforest, water that is in the soil in the morning travels into, up, and out of a tree in time to become rain in the afternoon.
第一节 作物需水量
一、基本概念
二、研究作物需水量的意义
三、作物需水量的推求方法
一、基本概念
1、作物需水量 2、田间耗水量
1、作物需水量
（Crop water requirement）
植株蒸腾 Traspiration
作物需水量 = 植株蒸腾 + 株间蒸发=腾发量 Evapotranspiration(ET)
ET E0
ET E0 b
与ET同时段的 水面蒸发量
某时段内的 作物需水量（mm） 国内外都有较多应用，我国尤其在水稻 地区应用较多
Etp = Epan * Pan factor (0.8) * Crop factor
Epan = Class A pan evaporation. This data is interpolated for each location based on data from major regional centres. Pan factor = Evaporation of water from a pan is affected by the pan’s dimensions, wind speed, humidity and the type of crop within the upwind fetch. The pan factor is typically 0.8 but may range from 0.45 to 0.85. Crop Factor = Empirical ratios of crop to pan evaporation. Its value is indicative of the green leaf area of the vegetation.
evaporation from the soil surface is at most equal but usually considerably less than evaporation from an open water surface
2、田间耗水量
（ Consumptive Use of Water） 旱地耗水量 = 作物需水量 稻田耗水量 = 作物需水量 + 田间渗漏
The evapotranspiration of a crop is the total amount of soil water used for transpiration by the plants and evaporation from the surrounding soil surface. 株间蒸发 Evaporation The evapotranspiration is commonly expressed in millimetres of water used per day (mm/day)
直接计算作物需水量的方法
从影响作物需水量的主要因子（水面蒸发、气温、 湿度、日照、辐射等）中选择单因子或多因子， 通过实测数据的相关分析，建立经验公式
以水面蒸发为参数的需水系数法）
以产量为参数的需水系数法
直接计算作物需水量的方法
以水面蒸发为参数的需水系数法
Pan Evaporation Method
蒸腾（Transpiration）
作物根系从土壤中吸入 体内，通过叶片的气孔 扩散到大气中去的水分 refers to the movement of water from the soil into a plant, up the plant body, and out the plant’s leaves into the atmosphere.
水稻田的渗漏 Percolation in paddy field
Percolation
影响作物需水量的因素
Factors Affecting Crop Water Requirement
Factor Climate Effect on crop evapotranspiration high low hot cool dry wet windy no wind no clouds cloudy mid/late initial or season ripening dense wide plant plant spacing spacing moist dry
二、研究作物需水量的意义
Design new irrigation systems
schedule (operate) existing ones
三、作物需水量的确定
Determining Evapotranspiration – Direct measurement (Lysimeters) – Calculated (equations)
Crop
Soil moisture
气象因素（Climatic factors）
Radiation: supplies energy to evaporate water from liquid to vapor Air temperature: determines how much water air can hold Humidity: how much water is in the air Wind: how easily a molecule moves into the atmosphere
1、作物需水量的观测
Measurement of Evapotranspiration
Lysimeter
Measuring Crop ET
Inside view of weighing lysimeter
1995 Soybean Crop
3m
2、作物需水量的计算
Calculation of ET 直接计算需水量 通过计算参照作物需水量来计算实际 作物需水量