农田水利学基本概念及计算
第一章§1 农田水分状况农田水分：指农田中的地表水、土壤水和地下水。
地表水：地表积水。
土壤水：包气带中的水分。
地下水：饱水带中的水分（可自由流动的水体）。
与作物生长最密切的是土壤水。
一、土壤水（一）土壤水分形态土壤水又可分为吸着水、毛管水和重力水等几种水分形态。
1．吸着水（1）吸湿水分子力、紧紧束缚在土粒表面、不能移动、分子状态水吸湿水达到最大时的土壤含水率称为吸湿系数。
（2）膜状水分子力、束缚在土粒表面、可沿表面移动但不能脱离土粒表面、液态水膜膜状水达到最大时的土壤含水率称为最大分子持水率。
2．毛管水对于单个土粒,只能依靠分子力吸附水分, 但对于由许多土粒集合而成的土壤,其连续不断的孔隙相当于毛细管,因此还存在一种毛管力,依靠毛管力保持在土壤中的水分称为毛管水。
按水份供给情况不同，分悬着毛管水和上升毛管水。
（1）悬着毛管水灌溉或降雨后，在毛管力作用下保持在上部土层中的水分。
土壤储存水的主要形式。
悬着毛管水达到最大时的土壤含水率称为田间持水率。
（2）上升毛管水在地下水位以上附近土层中，由于毛细管作用所保持的水分。
上升毛管水达到根系，则可被作物吸收利用，但地下水位不允许上升到根系，以防渍害。
盐碱地区应严格控制地下水位，发防发生次生盐碱化。
3．重力水土壤中超过田间持水率的那部分水为重力水。
重力水以深层渗漏的形式进入更下的土层，或地下水。
旱地应避免深层渗漏，以防止水的浪费和肥料的流失。
水田保持适宜的深层渗漏是有益的，会增加根部氧分，有利于根系发育。
（二）土壤水分的有效性土壤对水分的吸力：1000MPa—0.0001MPa作物根系对水分的吸力： 1.5 MPa左右(1 MPa=9.87大气压=100m水柱)如果水分受土壤的吸力小于1.5 MPa, 作物可吸收利用;如水分受土壤的吸力大于1.5 MPa, 则作物不能吸收利用。
1.5 MPa是有效水和无效水的分界点。
土壤水分的有效性可以用下图来说明：（图：土壤水分有效性图）二、农田水分状况(一)旱田适宜的农田水分状况不允许地表积水土壤适宜含水率: 凋萎系数~田间持水率凋萎系数=0.6β田地下水水质较好,则地下水位可较高, 但一下水位不能达到根系层。
有盐碱威胁地区,应严格控制地下水位,以免发生盐碱化。
(二)水田适宜的农田水分状况水稻是喜水作物,除适时晒田处,田面要经常维持一定的水层。
但水层不能过深, 否则会使根系缺氧,使根部发生无氧呼吸,有毒物质增加, 影响根系生长发育,甚至烂根。
目前多用浅水勤灌, 适时晒田。
缺水地区应推广控制灌溉技术。
地下水位不宜过高, 应保证一定的深层渗漏。
适量的深层渗漏对水稻生长有利, 可增加根部氧分。
深层渗漏也不宜过大, 会浪费水, 流失肥料。
(三)农田水分状况的调节农田水分状况并不是总处于适宜的水分状况, 农田水分可能过多,也可能过少, 水分过多和过少都对作物生长不利。
下面分析农田水分过多的原因及调节措施。
1．农田水分过多的原因及措施原因: 降水量大; 洪水泛滥; 地下水位过高等。
形成的灾害洪灾——河湖泛滥而形成的灾害。
涝灾——降水过多，积水难排，造成灾害。
渍害——土壤长期过湿，危害作物生长，造成灾害。
措施：防洪——整治排洪河道，兴算修水库，加固堤防等。
防涝——开挖排水河道，修建排涝闸、站等。
防渍——开挖田间排水沟，防止过量灌溉等。
2．农田水分过少的原因及调节措施原因：降雨少，土壤滞水能力差（山丘区）等。
措施：灌溉——主要措施；疏松土层——切断毛细管，减少土壤蒸发；地表覆盖——用麦桔、地膜覆盖，阻止土壤蒸发；化学抗旱——减少叶面蒸腾。
§2 土壤水分运动土壤水分运动的两种途径：毛管理论、水势理论。
毛管理论仅适用于对一些简单的问题分析。
水势理论则是根据在土壤水势基础上推导出的扩散方程，研究土壤的水分运动。
这种方法理论严谨，适用于各种边界条件，因而具有广阔的应有前景。
一、土壤水运动基本方程在一般情况下，达西定律同样适用于非饱和土壤水分运动。
根据达西定律和质量守恒原则，可推导出水壤水运动基本方程。
土壤水运动基本方程的两种形式：式（1-11）和式（1-14。
在初始条件和边界条件已知的情况下，可求解式（1-11）和式（1-14），得各点土壤含水率（或负压）和土壤水流量的计算公式，或用数值计算法，直接计算各点土壤含水率（或负压）和土壤水流量。
二、入渗条件下土壤水分运动除雨和灌水入渗是补给农田水分的主要来源。
教材中针对地面已形成一薄水层情况，推导了如下基本公式：（1）剖面含水率分布，式（1-19'）（2）入渗速度公式，式（1-20）（3）入渗速度挖计算公式，式（1-21）（3）在单间t内入渗入总量计算公式，式（1-21'）菲利普根据严格的数学推导，由一维土壤水运动方程，推导出了入渗速度的近似计算式，式（1-22），以及t时间内总入渗量计算公式，式（1-23）。
我国习惯采用考斯加可夫经营公式计算入渗速度和入渗水量。
即式（1-25）和式(1-26）。
本课程专门安排了一个实验来验证考斯大林加可夫公式。
第二章§1 作物需水量一、作物田间水分的消耗(三种途径：叶面蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏)叶面蒸腾：作物植株内水分通过叶面气孔散发到大气中的现象；棵间蒸发：植株间土壤或水面（水稻田）的水分蒸发；深层渗漏：土壤水分超过了田间持水率而向根系以下土层产生渗漏的现象。
解释：棵间蒸发能增加地面附近空气的湿度，对作物生长环境有利，但大部分是无益的消耗，因此在缺水地区或干旱季节应尽量采取措施，减少棵间蒸发（如滴灌<局部灌溉>、水田不建立水层）和地面覆盖等措施。
深层渗漏对旱田是无益的，会浪费水源，流失养分，地下水含盐较多的地区，易形成次生盐碱化。
但对水稻来说，适当的深层渗漏是有益的，可增加根部氧分，消除有毒物质，促进根系生长，常熟、沙河、涟水等灌溉试验站结果都表明：有渗漏的水稻产量比无渗漏的水稻产量高3.9%~ 26.5%。
叶面蒸滕量＋棵间蒸发量＝腾发量＝作物田间需水量水田：田间需水量＋渗漏量＝田间耗水量由于水田不同土壤渗漏量大小差别很大，为了使不同土质田块水稻需水具有可比性，因此水稻的田间需水量不包括渗漏量，如计入渗漏量，则称为田间耗水量。
二、作物需水规律（一）影响作物需水量的因素１、气象条件主要因素，气温高、日照时间长、空气湿度低、风速大、气压低等使需水量增加；２、土壤条件含水量大，砂性大，则需水量大（棵间蒸发大）３、作物条件水稻需水量较大，麦类、棉花需水量中等，高粱、薯类需水量较少；４、农业技术措施地面覆盖、采用滴灌、水稻控灌等能减少作物需水量。
（二）作物需水特性１、中间多，两头少；开花结实期需水量最大２、存在需水临界期需水临界期：在作物全生育期中，对缺水最敏感，影响产量最大的时期。
几种作物的需水临界期：水稻孕穗至开花期棉花开花至幼铃形成期小麦拨节至灌浆期了解作物需水临界期的意义：１、合理安排作物布局，使用水不至过分集中；２、在干旱情况下，优先灌溉正处需水临界期的作物。
三、经验公式法确定作物田间需水量（一）全生育期作物田间需水量的确定１、α值法（蒸发皿法）前面已讲过，气温、日照、湿度、风速、气压等气象因素是影响作物需水量的最重要的因素，而水面蒸发正是上述各种气象因素综合作用结果，因此作物的田间需水量与水面蒸发量之间存在一定程度的相关关系。
因此我们可以用水面蒸发量作为参数来估计作物田间需水量。
Ｅ＝αＥ0式中：Ｅ--全生育期作物田间需水量（mm）α--需水系数，江苏中稻α＝１．１５Ｅ0--与Ｅ同时段的水面蒸发量（mm）。
α值法适用于水稻。
(旱作物的E与E0相关不显著)２、Ｋ值法（产量法）实践表明作物的产量与田间需水量之间存在一定的相关关系，在一定范围内Ｅ随作物产量的提高而提高。
因此可以用产量作为参数来估计作物的田间需水量。
Ｅ＝ＫＹ式中Ｅ--需水量，m3/亩；Ｋ--需水系数（ｍ3/Kg)，由试验资料确定；Ｙ--作物产量（ｋｇ/亩）由于Ｅ与Ｙ实际上并不是成线性关系，因此有人对上式作了修正。
E0为保证作物存活下来，但产量为零（棵粒无收）。
E=KY n + C式中：n--经验指数；Ｃ--经验常数。
K值法适用于旱作。
（二）各生育阶段田间需水量的确定（1）利用需水模系数有了全生育期田间需水量，可以借助需水模系数，把总需水量按各生育阶段进行分配。
需水模系数是作物某一生育阶段田需水量占生生育期需水量的百分比。
Ei=Ki E式中Ei --第i阶段作物田间需水量；Ki --第i阶段作物需水模系数。
需水模系数通过试验取得，表2-7列出了几种主要作物的需水模系数。
（2）利用阶段需水系数（水稻）式中αi--第i阶段需水系数；Ｅ0i --第i阶段的水面蒸发量（mm）。
（三）需水强度的确定需水强度即为某一天的需水量。
单位：mm/d 或m3/(亩d)公式：ei=Ei/ti式中ei--第i阶段的需水强度；Ei--第i阶段的需水量；ti--第i阶段的天数。
四、彭曼法计算作物需水量英国科学家彭曼于1949年首次提出，又于1963年简化了他的公式。
联合国粮农组织推荐采用彭曼法计算作物需水量。
彭曼法的特点是：理论基础可靠，计算精度较高；但计算较复杂，所需基础数数较多。
计算时分两步。
（一）计算出潜在需水量（参考作物需水量）潜在需水量指：参考作物（如苜蓿mu xu、牧草)在供水充足条件下的需水量。
式中P0--标准大气压；P--计算地点平均大气压；Δ--平均气温时饱和水气压Ea随温度变化的变率；γ--湿度计常数；Rn--太阳净幅射。
（二）计算实际作物的需水量E=Kc×Ep式中Kc--作物系数。
§2 作物灌溉制度天然降雨可满足作物的部分需水要求，但降水不强能完全满足作物的需水要求。
在干旱和半干旱地区更是如此，因此为实现农业的高产稳产，必须进行灌溉。
要灌溉就牵涉到什么时候灌、灌多少等问题。
本节讨论的作物灌溉制度就是解决上述问题。
一、概述1．什么是灌溉制度灌溉制度：为了保证作物适时播种（或栽秧）和正常生长，通过灌溉向田间补充水量的灌溉方案。
灌溉制度的内容：灌水定额、灌水时间、灌水次数和灌溉定额。
灌水定额：一次灌水在单位面积上的灌水量。
单位：水田可用mm，旱田用m3/亩。
换算：1mm= 0.667m3/亩灌溉定额：生育期各次灌水的灌水定额之和。
总灌溉定额：播前灌水定额（或泡田定额）+ 灌溉定额2．为什么要制定灌溉制度（1）为灌溉工程规划设计提供依据。
（2）为灌区用水管理提供依据。
3．制定灌溉制度的方法（1）总结群众丰产经验；（2）进行灌溉试验；（3）按水量平衡原理进行计算。
在生产实践中，常把上述三种方法结合起来使用。
具体做法是：根据设计年份的气象资料和作物的需水要求，参照群众丰产经验和灌溉试验资料，根据水量平衡原理拟定作物灌溉制度。
农田水利工程培训资料
农田水利工程培训资料1. 引言农田水利工程是指为了改善农田水资源利用效率和土壤水分状况，提高农作物产量和质量，保障农业生产的正常进行而进行的水利工程建设和管理。
本文档旨在提供农田水利工程的培训资料，包括根本概念、设计原那么、施工技术等方面的内容，以帮助农田水利工程技术人员提升专业能力。
2. 农田水利工程的根本概念农田水利工程是指为了提高土壤水分利用效率和改善农作物生长环境而进行的工程措施，主要包括水源工程、输水工程、灌溉工程和排水工程等。
农田水利工程的根本概念包括：•水源工程：指通过建设水库、调蓄池等水源设施，为农田提供可靠的水资源。
•输水工程：指通过建设输水渠道或管道，将水源送到农田的灌溉区域。
•灌溉工程：指将水源引入农田，并通过喷灌、滴灌等方式将水分均匀地供应到作物根系区，满足作物对水分的需求。
•排水工程：指通过建设排水沟、排水管道等设施，将农田中的积水排除，保持农田的良好排水条件。
3. 农田水利工程的设计原那么农田水利工程的设计应遵循一些根本原那么，以确保工程的可行性和效益。
以下是农田水利工程设计的几个重要原那么：•综合考虑：设计时要充分考虑农田水资源状况、作物需水量、土壤水分特性等因素，综合考虑农田的整体需求。
•可行性和经济性：设计应该符合农田实际情况，合理利用有限的资源，并确保工程的经济效益。
•水量平衡：设计时要进行水量平衡计算，确保供水和排水的平衡，防止水资源的浪费和土壤水分过多或缺乏。
•灵巧性和可调节性：设计时应考虑不同季节、不同作物生长阶段的需水量变化，提供灵巧的调节措施，以满足农田的实际需求。
4. 农田水利工程的施工技术农田水利工程的施工技术对工程的质量和效果至关重要。
以下是农田水利工程常用的施工技术：•水土保持技术：在施工过程中，采取措施保护和改善土壤质地，减少水土流失和水质污染。
•渠道开挖和整平技术：通过合理的开挖和整平措施，确保渠道的通畅和稳定，减少渠道阻力。
•输水渠道和管道施工技术：根据设计要求，采用适当的材料和施工工艺进行输水渠道和管道的建设，确保输水效果。
农田水利学复习
灌溉用水量一、名词解释1.吸湿系数吸湿水达到最大时的土壤含水率称为吸湿系数。
2.凋萎系数植物开始发生永久凋萎时的土壤含水率，也称凋萎含水率或萎蔫点。
3.田间持水率农田土壤某一深度内保持吸湿水、膜状水和毛管悬着水的最大含水量。
4.作物需水量指生长在大面积上的无病虫害作物，土壤水分和肥力适宜时，在给定的生长环境中能取得高产潜力的条件下为满足植株蒸腾、土壤蒸发及组成植株体所需的水量。
5.灌溉制度按作物需水要求和不同灌水方法制定的灌水次数、每次灌水的灌水时间和灌水定额以及灌溉定额的总称。
6.灌水定额一次灌水在单位灌溉面积上的灌水量。
7.灌溉定额各次灌水定额之和。
8.灌水率(灌水模数)单位灌溉面积上的灌溉净流量q净。
9.灌溉设计保证率是指灌区灌溉用水量在多年期间能够得到充分满足的机率，一般以正常供水的年数或供水不破坏的年数占总年数的百分比表示。
二、简答1.简述农田土壤水分的存在形式。
按农田土壤水分存在的三种基本形式为地面水、土壤水和地下水。
其中土壤水是与作物生长关系最密切的水分存在形式，按形态可分为气态水、吸着水、毛管水和重力水。
2.土壤含水量的表示方法有哪几种？它们之间的换算关系怎样？主要有四种：质量百分数，以水分质量占干土质量的百分数表示；体积百分数，以土壤水分体积占土壤体积的百分数表示，或以土壤水分体积占土壤孔隙体积的百分数表示；相对含水率，以土壤实际含水率占田间持水率的百分数表示；水层厚度，将某一土层所含的水量折算成水层厚度，以mm计。
3.简述土壤水的有效性。
土壤水按是否能被作物利用而划分为无效水、过剩水和有效水。
其中无效水是指低于土壤吸着水（最大分子持水率）的水分，过剩水是指重力水，有效水是指重力水和无效水之间的毛管水。
4.何谓旱灾、洪灾、涝灾和渍害？农田水分不足引起作物产量减少或绝收的灾害称为旱灾。
洪灾主要是指河、湖泛滥开形成的灾害。
涝灾是指旱田积水或水田淹水过深，导致农业减产的现象。
渍害是指由于地下水位过高或土壤上层滞水，因而土壤过湿，影响作物生长发育，导致农作物头疼或失收的现象。
农田水利知识点
农田水利知识点农田水分状况：指农田土壤水、地面水和地下水的状况及其相关的养分、通气、热状况土壤水：通常将存在于非饱和带的水分称为土壤水，（土壤水是联系农田地表水和地下水的纽带，农田土壤水直接影响作物生长的水，气，热，养分等状况，与作物生长关系密切，是作物生长环境的核心要素之一。
）地下水：储存于饱和带的水分称为地下水。
土壤含水率：（习惯上称为含水量）是指一定量的土壤中所含有水分数量的多少，又称土壤湿度。
毛管水：是受土壤毛管力作用保持在土壤中的水分，（毛管水依其在土壤中的分布又可分为毛管悬着水和毛管上升水）。
毛管悬着水：在地下水埋深较大时，降水或灌溉水等地面水进入土壤，借助毛管力保持在上层土壤毛管孔隙中的水分毛管上升水：借助毛管力的作用，由地下水上升进入上层土体的水。
凋萎系数：出现永久凋萎时的土壤含水量称为凋萎点含水量，也称凋萎系数。
田间持水量：在地下水埋藏较深和排水良好的土地上，当充分降水或灌溉后，地表水完全入渗，并防止蒸发，经过几天时间，土壤剖面所保持的含水量，即为田间持水量。
（田间持水量包括吸湿水，薄膜水和毛管悬着水，其数量是三者数量的和）田间持水率:在生产实践中常将灌水两天后土壤所能保持的含水率叫做田间持水率。
SPAC系统的主要内容：水分经由土壤到达植物根系，进入根系，通过细胞传输进入木质部，由植物的木质部到达叶片，再由气孔扩散到大气中去，最后参与大气的湍流交换，形成一个统一、动态的互反馈连续系统，即土壤-植物-大气连续体（SPAC）系统。
在这一连续体中存在物质、能量和信息的传递和交换土壤、植物和大气是SPAC系统的研究对象。
SPAC系统研究的核心内容:水分在土壤、植物和大气中的传输。
水分总是从水势高的地方向水势低的地方运动作物需水量：指生长在大面积上的无病虫害，土壤水分和肥力适宜，能取得高产潜力条件下的作物植株蒸腾和棵间蒸发量，包括组成植株体所需的水量。
参照作物需水量（潜在腾发量）：指土壤水分充足、地面完全覆盖、生长正常、高矮整齐的开阔（地块的长度和宽度都大于200m）矮草地（草高8~15cm）上的蒸发量。
(完整版)农田水利学
第一章§1 农田水分状况农田水分：指农田中的地表水、土壤水和地下水。
地表水：地表积水。
土壤水：包气带中的水分。
地下水：饱水带中的水分（可自由流动的水体）。
与作物生长最密切的是土壤水。
一、土壤水（一）土壤水分形态土壤水又可分为吸着水、毛管水和重力水等几种水分形态。
1．吸着水（1）吸湿水分子力、紧紧束缚在土粒表面、不能移动、分子状态水吸湿水达到最大时的土壤含水率称为吸湿系数。
（2）膜状水分子力、束缚在土粒表面、可沿表面移动但不能脱离土粒表面、液态水膜膜状水达到最大时的土壤含水率称为最大分子持水率。
2．毛管水对于单个土粒,只能依靠分子力吸附水分, 但对于由许多土粒集合而成的土壤,其连续不断的孔隙相当于毛细管,因此还存在一种毛管力,依靠毛管力保持在土壤中的水分称为毛管水。
按水份供给情况不同，分悬着毛管水和上升毛管水。
（1）悬着毛管水灌溉或降雨后，在毛管力作用下保持在上部土层中的水分。
土壤储存水的主要形式。
悬着毛管水达到最大时的土壤含水率称为田间持水率。
（2）上升毛管水在地下水位以上附近土层中，由于毛细管作用所保持的水分。
上升毛管水达到根系，则可被作物吸收利用，但地下水位不允许上升到根系，以防渍害。
盐碱地区应严格控制地下水位，发防发生次生盐碱化。
3．重力水土壤中超过田间持水率的那部分水为重力水。
重力水以深层渗漏的形式进入更下的土层，或地下水。
旱地应避免深层渗漏，以防止水的浪费和肥料的流失。
水田保持适宜的深层渗漏是有益的，会增加根部氧分，有利于根系发育。
（二）土壤水分的有效性土壤对水分的吸力：1000MPa—0.0001MPa作物根系对水分的吸力： 1.5 MPa左右(1 MPa=9.87大气压=100m水柱)如果水分受土壤的吸力小于1.5 MPa, 作物可吸收利用;如水分受土壤的吸力大于1.5 MPa, 则作物不能吸收利用。
1.5 MPa是有效水和无效水的分界点。
土壤水分的有效性可以用下图来说明：（图：土壤水分有效性图）二、农田水分状况(一)旱田适宜的农田水分状况不允许地表积水土壤适宜含水率: 凋萎系数~田间持水率凋萎系数=0.6β田地下水水质较好,则地下水位可较高, 但一下水位不能达到根系层。
农田水利学题库
一大题：名词解释（共6小题，每小题4分，共24分）1、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。
2、渠系水利用系数：灌溉渠系的净流量与毛流量的比值称为渠系水利用系数。
渠道水利用系数：渠道的净流量与毛流量的比值称为该渠道水的利用系数。
灌溉水利用系数：是实际灌入农田的有效水量和渠首引入水量的比值，它是评价渠系工作状况、灌水技术水平和灌区管理水平的综合指标。
3、重现期：所谓重现期就是指平均多少年重复出现一次，或多少年一遇的意思。
4、渗灌：灌溉水在地表以下，通过渗灌管管壁上微孔渗出，进入土壤湿润作物根系层的地下灌水方法。
5、排涝模数：单位面积上的排涝流量。
6、作物需水量：把作物生育期内的作物蒸发蒸腾量之和称之为作物需水量。
地下水临界深度：在一定的自然条件和农业技术措施条件下，为了保证土壤不产生盐碱化和作物不受盐害所要求保持的地下水最小埋藏深度，叫做地下水临界深度。
水力最佳断面：在渠道比降i和渠床糙率n一定的条件下，通过设计流量所需要的最小过水断面称为水力最佳断面。
田间工程：通常指最末一级固定渠道和固定沟道之间的调田范围内的临时渠道、排水小沟、田间道路、稻田的格田和田埂、旱地的灌水畦和灌水沟、小型建筑物以及土地平整等农田建设工程。
二大题：判断题（共20题，每空1.0分，共20分）1、对于旱作物，湿润年份及南方地区的灌水次数少，灌溉定额小；干旱年份及北方地区的灌水次数多，灌溉定额大。
（T）2、机组式喷灌系统应该选在丘陵地区。
3、畦灌是灌溉水沿畦田长边方向成薄水层流动，在流动中主要借重力作用湿润土壤的一种灌水方法。
(T)4、沟灌适用于窄行距的中耕作物。
(F)5、灌溉水有效利用率是指灌水后，储存于计划湿润层内的水量与实际灌入田间的水量的比值。
(F)6、多风地区发展喷灌较好。
7、单位换算：1m3/亩=1.5mm。
(T)8、选择喷灌系统时应不必考虑作物种类、耕作方式因素。
农田水利学
一：名词解释1.农田水利学：是一门研究农田水分状况和有关地区水情的变化规律及其调节措施、消除水旱灾害和利用水资源为发展农业生产而服务的科学2.吸湿系数：当吸湿水达到最大时的土壤含水率。
3.凋萎系数：使作物发生永久凋萎的土壤含水率，一般为吸湿系数的1.5～2.0倍4.田间持水率：悬着毛管水达到最大时的土壤含水率。
一般指灌水两天后土壤所能保持的含水率5.干旱：由于根系吸水不足，破坏了植物体内水分协调和平衡的现象。
分为大气干旱和土壤干旱。
6.作物需水量：生长在大面积上的无病虫害作物，土壤水分和肥力适宜时，在给定的生长环境中能取得高产潜力的条件下为满足植株蒸腾、棵间蒸发所需要的水量。
7.作物需水量:是指在适宜的外界环境条件（包括土壤水分、养分的充分供应）下，作物正常生长发育达到或接近该作物品种的最高产量水平时所需要的水量。
8.灌溉定额——各次灌水定额之和（m3/亩或mm）9.灌水定额——一次灌水单位灌溉面积上的灌水量（m3/亩或m灌m）10.非充分灌溉：非充分灌溉：在缺水地区或时期，由于可供灌溉的水资源不足，不能充分满足作物各生育阶段的需水量要求，从而只能实施非充分灌溉条件下的灌溉制度，或称非充分灌溉11.灌溉用水量：是指灌溉土地需从水源取用的水量12.灌水率：灌区单位面积上所需灌溉的净流量，又称灌水模数13.渠道水利用系数：某渠道的净流量与毛流量的比值称为该渠道的渠道水利用系数14.渠系水利用系数：灌溉渠系的净流量与毛流量的比值称为渠系水利用系数15.田间水利用系数：末级固定渠道(农渠)放出水量的比值实际灌入田间的有效水量和16.灌溉水利用系数：实际灌入农田的有效水量和渠首引入水量的比值17.抗旱天数：灌溉设施在无降雨情况下能满足作物需水要求的天数18.灌溉水质：主要指水的化学、物理性状、水中含有物的成分及其含量19.农田水分状况：指农田地面水、地下水、土壤水状况和与其相关的通气、养分、热状况。
20.设计流量：相当于某一灌溉设计保证率的灌溉临界期最大引水流量，m3/s；21. 大田蓄水能力：多余的地面水除利用田间沟网加以排除外，还应利用田块本身以及田块上的沟、畦、格田等，拦蓄一部分雨水，例如，旱作地区的灌水沟、畦，降雨时也可作为聚集雨水之用，暂时存蓄或将其导入排水沟中。
农田水利学PPT课件
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以基质势h为变量的基本方程
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定义容水度： C(h)
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涝（Waterlogging）： 旱地地面积水超过作物耐淹时间或耐淹深度
渍：土壤水分超过田间持水率，影响土壤通气
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旱作地区农田水分状况
2、旱作物对农田水分状况的要求
•地面一般不允许有积水
•根系层允许最大含 水率不超过田间持 水率，最小含水率 不小于凋萎系数
•盐碱土地区，土壤水溶液浓 度不能超过允许最高值
水稻对农田水分状况的要求 ★田面要有适宜的淹灌水层 ★地下水位维持适宜的深度 ★维持适宜的渗漏强度
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四、农田水分状况的调节措施
1、农田水分过多或不足的原因 2、调节措施
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第二节 土壤水分运动
一、土壤水运动的研究概况 二、土壤水运动的基本方程 三、入渗条件下的土壤水分运动 四、蒸发条件下土壤水运动
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一、基本概念
土壤水分的有效性
土壤水
无效水
有效水 过剩水
汽态水 吸着水 毛管水 重力水
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Available Water Content
农田水利学：2章3灌溉用水量
节约灌溉用水量的措施
滴灌技术
通过滴水灌溉系统，减少水的流失和浪费， 提高用水效率。
良好的管理
合理规划灌溉时间和频率，确保有效利用水 资源。
定量浇水
根据作物需水量，精确浇水，避免过度浇水 和浪费。
农田改良
通过改良土壤结构和墒情管理，提高灌溉用 水的利用效率。
2
合理的管理计划和决策。
应用现代监测技术，实时监测和控制
灌溉用水量，提高用水效率。
3
科学培训
开展农田水利学的培训和宣传，提高产
灌溉用水量直接影响农业生产的产量和质量。科学合理的灌溉用水量可以提高农作物的生长发育和产量。
灌溉用水量与环境保护
过度的灌溉用水量可能导致土壤盐碱化和地下水资源的污染。合理使用和管 理灌溉用水量对环境保护至关重要。
灌溉用水量的可持续发展
通过科学规划和管理灌溉用水量，使其与可持续发展目标相协调，确保水资 源长期供应，维护农业可持续发展。
灌溉用水量的效益评价
农业效益
合理的灌溉用水量能提高农 作物产量和质量，增加农民 收入。
经济效益
灌溉农业的发展对地方经济 和农村发展起到重要的推动 作用。
社会效益
保障农田水利的正常运行和 农业生产，维护社会稳定和 农村可持续发展。
灌溉用水量的管理方法
1
数据分析
收集和分析灌溉用水量的数据，制定
监测技术
农田水利学：2章3灌溉用 水量
通过学习农田水利学，我们深入了解灌溉用水量的重要性。本章将介绍灌溉 的概述、用水量的定义以及影响用水量的因素。
灌溉用水量计算
1 正规计算方法
使用灌水系数和作物蒸发散发的数据，计算出精确的灌溉用水量。
农田水利学—作物需水量与灌溉用水量
第二章作物需水量与灌溉用水量§1 作物需水量一、作物田间水分的消耗(三种途径：叶面蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏)叶面蒸腾：作物植株内水分通过叶面气孔散发到大气中的现象；棵间蒸发：植株间土壤或水面（水稻田）的水分蒸发；深层渗漏：土壤水分超过了田间持水率而向根系以下土层产生渗漏的现象。
解释：棵间蒸发能增加地面附近空气的湿度，对作物生长环境有利，但大部分是无益的消耗，因此在缺水地区或干旱季节应尽量采取措施，减少棵间蒸发（如滴灌<局部灌溉>、水田不建立水层）和地面覆盖等措施。
深层渗漏对旱田是无益的，会浪费水源，流失养分，地下水含盐较多的地区，易形成次生盐碱化。
但对水稻来说，适当的深层渗漏是有益的，可增加根部氧分，消除有毒物质，促进根系生长，常熟、沙河、涟水等灌溉试验站结果都表明：有渗漏的水稻产量比无渗漏的水稻产量高3.9% ～26.5%。
叶面蒸滕量＋棵间蒸发量＝腾发量＝作物田间需水量水田：田间需水量＋渗漏量＝田间耗水量由于水田不同土壤渗漏量大小差别很大，为了使不同土质田块水稻需水具有可比性，因此水稻的田间需水量不包括渗漏量，如计入渗漏量，则称为田间耗水量。
二、作物需水规律（一）影响作物需水量的因素1、气象条件主要因素，气温高、日照时间长、空气湿度低、风速大、气压低等使需水量增加；2、土壤条件含水量大，砂性大，则需水量大（棵间蒸发大）3、作物条件水稻需水量较大，麦类、棉花需水量中等，高粱、薯类需水量较少；4、农业技术措施地面覆盖、采用滴灌、水稻控灌等能减少作物需水量。
（二）作物需水特性1、中间多，两头少；开花结实期需水量最大2、存在需水临界期需水临界期：在作物全生育期中，对缺水最敏感，影响产量最大的时期。
几种作物的需水临界期：水稻孕穗至开花期棉花开花至幼铃形成期小麦拨节至灌浆期了解作物需水临界期的意义：1、合理安排作物布局，使用水不至过分集中；2、在干旱情况下，优先灌溉正处需水临界期的作物。
农田水利学第二章 作物需水量及作物灌溉制度1
一、作物需水量与影响因素 2．影响作物需水量的主要因素 （3）土壤因素
①影响作物需水量的土壤因素主要有质地、颜色、
含水量、有机质含量、养分状况等。砂土持水力弱，
蒸发较快，因此，在砂土上的作物需水量就大。
②土壤颜色而言，黑褐色土壤吸热较多，其
蒸发较大，而颜色较浅的黄白色土壤反射较 强，相对蒸发较少。
一、灌溉制度的内涵及确定方法
（二）研究灌溉制度的意义 1）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。
2）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。
（三）制定灌溉制度的方法
1）根据群众丰产灌水经验确定 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。
③土壤含水量较高时，蒸发强烈，作物需水
量较大；相反，土壤含水量较低时，作物需 水量较少。
一、作物需水量与影响因素 2．影响作物需水量的主要因素 （4）农业技术 农业栽培技术水平的高低直接影响水量消耗的速 度。粗放的农业栽培技术，可导致土壤水分的无 效消耗。灌水后适时耕耙保墒、中耕松土，将使 土壤表面形成一个疏松层，这样可减少水量的消 耗。
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。常以 m3 亩-1 或 mm 水层表
示。
生态需水量应该是指一个特定区域内 的生态系统的需水量，而并不是指单单的 生物体的需水量或者耗水量.
作物需水量就等于植株蒸腾量和棵间 蒸发量之和，即所谓的“蒸发蒸腾量” ， 气象学、水文学和地理学中称为“蒸散量” 或“农田总蒸发量”，国内也有人称之为 “腾发量”。