联合国粮农组织推荐的作物系数表
(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。
河套灌区参考作物蒸发蒸腾量估算方法研究
河套灌区参考作物蒸发蒸腾量估算方法研究王旭明;刘海军;张睿昊;李艳【摘要】参考作物蒸发蒸腾量（ ET0）是计算作物需水量的基础，一般用FAO推荐的Penman-Monteith公式（PM公式）计算。
但是在河套灌区部分地区缺少辐射数据的观测，因而无法利用PM公式计算 ET0。
本文选用河套灌区临河气象站1990-2012年的气象资料，分析了利用PM公式计算参考作物蒸发蒸腾量 ET0与气象要素的关系，发现对 ET0影响最大的气象因素为净辐射，其次为饱和水气压差和平均温度。
建立了基于饱和水气压差、温度和风速的 ET0估算公式，验证结算显示相关系数、纳什效率系数和总量平衡系数分别为0．96、0．92、1．00。
在风速缺测的条件下，也建立了基于饱和水汽压差和温度的 ET0估算公式。
以上两个公式为河套灌区缺资料条件下 ET0的估算提供了简单且准确的估算方法。
%Reference crop evapotranspiration ( ET0 ) is the base for calculating crop water requirements ,and it gen-erally uses the Penman-Monteith Formula (PM formula ) recommended by FAO to calculate .But this method cannot be used in some regions in Hetao irrigation district ,due to lack of the measured radiation data .Herein in this paper ,we se-lected and used the daily climatic data at Linhe Meteorological Station from 1990 to2012 ,analyzed the relation between the reference crop evapotranspiration ( ET0 ) estimated by the PM formula to the climatic factors ,has found the net radia-tion that was the dominated factor greatly influencing ET0 ,the second factors were the saturated vapor pressure deficit and mean temperature .Also has established the ET0 estimating formula based on the saturated vapor pressure deficit , temperature and wind speed .By theconfirmation ,the correlation coefficient ,Nash Efficiency Coefficient and overall e-quilibrium coefficient were 0 .96 ,0 .92 and1 .00 ,respectively .Under the condition of lack the measured wind speed , another estimated ET0 formula by considering the saturated vapor press deficit and temperature was established .These two formulas can be provided the simple and accurate methods for estimating ET0 in Hetao irrigation district when the measured meteorological data was limited .【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】7页(P95-101)【关键词】参考作物蒸发蒸腾量;估算方法;净辐射;纳什效率系数;河套灌区【作者】王旭明;刘海军;张睿昊;李艳【作者单位】北京师范大学水科学研究院，北京 100875;北京师范大学水科学研究院，北京 100875;北京师范大学水科学研究院，北京 100875;北京师范大学水科学研究院，北京 100875; 中国农业大学水利与土木工程学院，北京 100083【正文语种】中文【中图分类】S271根据联合国粮农组织（FAO）推荐的方法，作物蒸发蒸腾量（ET）一般通过参考作物蒸发蒸腾量（ET0）和作物系数（Kc）确定，因此参考作物蒸发蒸腾量是计算作物蒸发蒸腾量的基础。
灌排原理 试题最终版
《灌排原理与技术》课程试题一、简述节水灌溉内涵、节水途径及主要技术措施；答：节水灌溉的内涵：节水灌溉不是无水灌溉的旱地农业的问题，也不是仅能维持作物生命的临时性抗旱灌溉，它是以最少的灌溉水的消耗，获取尽可能多的农作物产量、最高经济效益和生态环境效益的一种灌溉体系。
节水途径：从水源到形成作物产量要经过以下四个环节：①通过渠道或管道将水从水源输送至田间；②将引至田间的灌溉水，尽可能均匀地分配到所灌溉的作物根部转化为土壤水；③作物吸收和利用土壤水，以维持它的生理活动；④通过作物复杂的生理过程，形成经济产量。
从水源引水到形成作物产量的各环节中都存在着节水潜力，从水源引水到田间灌水这两个环节的节水潜力较大，措施比较明确，是当前节水灌溉的主要方面。
主要技术措施：①降低输水损失的措施：这一环节的节水措施主要包括渠系配套、渠道衬砌防渗及低压管道输水灌溉技术等；②节水型灌水方法：目前节水型灌水方法主要有：喷灌、微灌、地下渗灌和改进的地面灌；③提高节水灌溉管理技术。
二、目前计算作物需水量有哪些方法，各自有何优缺点；（一）直接计算需水量的方法１、α值法（蒸发皿法）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的综合作用结果，表明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。
因此可以用水面蒸发量作为参数来估计作物田间需水量。
0E E α=式中：Ｅ--全生育期作物田间需水量（mm ）；α--需水系数；Ｅ0--与Ｅ同时段的水面蒸发量（mm ）。
优点：只要水面蒸发资料，易于取得比较稳定。
缺点：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，m 3/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。
西藏燕麦主要种植区灌溉定额空间分
第２０卷 第５期２０２２年９月中国水利水电科学研究院学报（中英文）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＶｏｌ．２０ Ｎｏ．５Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，２０２２收稿日期：２０２１－０９－３０；网络首发时间：２０２２－０７－２０网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１０．１７８８．ＴＶ．２０２２０７２０．１１２９．００１．ｈｔｍｌ基金项目：第二次青藏高原综合科学考察研究项目（２０１９ＱＺＫＫ０２０７０７）；西藏自治区科技计划重大专项（ＸＺ２０２１０１ＺＤ０００３Ｎ）；中国水科院科研专项（ＭＫ２０２０Ｊ０４）；中国水科院科研专项“五大人才”计划项目（ＭＫ０１４５Ｂ０１２０２１）作者简介：杨波（１９９８－），硕士生，主要从事高寒地区牧草节水灌溉研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｇｂｏ＿１９９８＠１２６．ｃｏｍ通讯作者：汤鹏程（１９８８－），博士，工程师，主要从事节水灌溉与高效用水研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：５４３０７７２０７＠ｑｑ．ｃｏｍ文章编号：２０９７－０９６Ｘ（２０２２）－０５－０４６４－０９西藏燕麦主要种植区灌溉定额空间分布及影响因素杨 波１，２，汤鹏程２，徐 冰１，２，李泽坤２，张紫森１，杨礼志３，张 钰３（１．内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，内蒙古呼和浩特 ０１００１８；２．中国水利水电科学研究院牧区水利科学研究所，内蒙古呼和浩特 ０１００２０；３．西藏自治区拉萨市曲水县水利局，西藏拉萨 ８５０６９９）摘要：燕麦为西藏自治区典型牧草之一，由于种植区地域辽阔，灌溉试验结果受限，西藏燕麦主要种植区的灌溉定额尚不明确。
本文在西藏燕麦主要种植区内选取２８个典型站点进行资料收集，遵循农业气候相似原则进行区域划分，基于水量平衡法揭示了西藏燕麦主要种植区灌溉定额的空间分布特征，并根据统计学原理分析了其影响因素。
灌溉制度
2.6.2.1作物灌溉定额的确定参照项目涉及村目前的种植制度和今后种植业结构调整的要求，以中稻典型作物来确定灌溉定额。
2.6.2.1.1中稻灌溉制度的确定（1）水稻的泡田定额的确定：根据当地群众的耕作经验，划定中稻的泡田时间为5月11日~5月25日，历时15天。
M1=0.667 (h0+S1+e1t1-P1)式中M1－水稻的泡田定额，m3/亩h0－插秧时田面所需的水层深度，mm，取30mm；S1－泡田期的渗漏量，mm；e1－泡田期内水田的田面平均蒸发量，mm/d；t1－泡田期的日数,d；P1－泡田期的降雨量，mm。
根据彭水县国土局提供的资料，项目区土壤为小黄泥和大土黄泥，土壤中含沙，属中粘含沙土，取其渗漏强度为 1.4mm/d(《中国主要作物需水量与灌溉》，P136)。
项目区紧邻武隆县，两地气象条件基本相同，本项目设计所用资料采用武隆县的气象资料。
根据武隆县气象局1950年-1980年的实测降水资料，75%设计频率年为1974年，由1974年的逐日降雨资料，可得泡田期的有效降水量为38mm。
泡田期的田面平均了蒸发量由下表选取：表2- 多年平均蒸发量统计表资料来源：《四川省涪陵地区水资源调查与水利区划（附表）》，涪陵地区水利电力局编制，1993年4月，附表4、蒸发资料采用折算后（60cm蒸发皿）的数值计算。
计算得中稻的泡田定额为M1＝50.4m3/亩。
（2）中稻生育期灌溉制度的确定利用水量平衡方程确定中稻的灌溉制度。
h1＋P＋m－WC－d＝h2式中h1－时段初田面水层深度，mm；h2－时段末田面水层深度，mm；P－时段内降雨量，mm；d－时段内的排水量，mm；m－时段内的灌水量，mm；WC－时段内的田间耗水量，mm。
时段内的降雨量根据武隆县气象局提供的1974年逐日降雨资料计算。
田间耗水量的计算采用参考作物系数法，根据联合国粮农组织推荐的适合于我国情况的修正彭曼公式，四川省采用境内155个县1951年～1989年的39年气象资料，计算出参考作物需水量和作物系数，本规划采用原四川省重庆地区的参考作物需水量和作物系数：中稻田间耗水强度计算表参考作物需水量和需水系数资料来源：《中国主要作物需水量和灌溉》，水利电力出版社，1995 在水稻生长的任何一个时段内，农田水分的变化决定于该时段内的来和耗水之间的消长，它们之间的关系，可以用水量平衡方程表示。
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。
土地承载力
土地生产力
正比
土地承载人口的限度
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2、土地人口承载力研究的目的
• ①查明不同的投入水平下土地的潜在人口 承载能力； • ②确定和预测区域性粮食安全； • ③为合理的农业政策和人口政策、指导农 业生产和经济建设、编制国民经济发展规 划、加强土地管理、合理利用土地、保证 土地资源的可持续利用提供科学依据。
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5、土地人口承载力的发展趋势 ◆四大趋势
• 以粮食为标志的土地承载力研究仍是主流 • 由静态分析走向动态预测，日趋模式化 • 资源承载力和环境人口容量类研究日趋活 跃 • 由粮食单一指标走向综合指标体系研究
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案例分析（天柱县）
1.概况： 天柱县地处黔东南向湘西低山丘陵过渡斜坡地带，属中亚热带季风 湿润气候，年平均气温16 ℃，年日照时间1 150． 9h，年降雨量平均 值1 280 mm，日照充足，雨水充沛，农业气候条件较为优越，但地 形条件较差，山高坡陡，水土流失较为严重。县域坡耕地所占比重大 ，人均耕地较少，人地矛盾日益尖锐。 2.研究方法 耕地生产潜力：逆向因子修正法 人口预测：主要采用GM( 1，1）灰色模型进行人口预测 人口承载率：用人口承载率比概念（SR = 预测人口数/承载力人口数） 3.分析与结果 • 光合生产潜力。水稻，经济系数E 取0． 4，F 最大理为15. 68%，多 年平均太阳辐射总量Q 为355kJ/cm2。天柱县光合生产潜力为22 275. 62 kg /hm2。 • 光温生产潜力。天柱县平均温度为22. 6 ℃得出光温生产潜力为16 780.97 kg /hm2。
无极县每月标准蒸散量统计表101112eo334403722124163186104809081452352项目小麦玉米棉花花生kc08090809080907508105ky12508507yaym07110751081081几种作物的作物系数kc产量反应系数kyyaym实际产量最高产量14光温水土生产潜力土壤是土地大系统的核心植物生长的基础与物质来源土壤的理化性质肥力状况坡度等直接影响作物水肥气热的供应状况同时土壤系统的物质能量的流动转化必须以外部的水肥补充土壤保护为基础否则掠夺性经营会使土壤失去平衡导致地力下降所以考虑土壤和肥力对作物产量的限制时不仅考虑了土壤的自然属性而且考虑了土地的投入状况综合拟定修正系数
PenmanMonteith模型在森林植被蒸散研究中的应用-焦醒
文章编号：0559-9350（2010）08-0245-08Penman-Monteith 模型在森林植被蒸散研究中的应用焦醒1，刘广全1，2，3，匡尚富1，2，土小宁4（1.中国水利水电科学研究院，北京100048；2.国际泥沙研究培训中心，北京100048；3.西北农林科技大学，陕西杨凌712100；4.水利部沙棘开发管理中心，北京100038）摘要：准确模拟森林植被蒸散可以为提高水分利用效率、合理配置水资源、森林生态系统可持续经营管理提供科学依据。
Penman-Monteith 模型在蒸散研究中被广泛应用，本文介绍了该模型的发展情况和计算方法，总结分析了Penman-Monteith 模型及其各种修正式在森林植被蒸散研究中的应用状况及存在的问题，并指出了今后的发展方向，以期为Penman-Monteith 模型的进一步深入研究和广泛应用提供参考。
关键词：Penman-Monteith 模型；森林植被；蒸散估算；综述中图分类号：S715.4文献标识码：A收稿日期：2009-05-15基金项目：“十一五”国家科技支撑计划（2006BAD09B06，2006BAD03A0308）；水利部“948”项目（200207）作者简介：焦醒（1984-），女，黑龙江哈尔滨人，硕士生，主要从事水土资源和生态系统研究。
E-mail ：jiaoxing@1研究背景水分是植物生长发育的重要条件和基础，蒸散（Evapotranspiration ，ET ）是植物群体与外界环境水分交换的一种主要方式。
森林植被蒸散主要是由林下土壤表面蒸发、林冠截留水分蒸发（Evaporation ）和植被蒸腾（Transpiration ）组成。
植物根系吸收土壤中的水分，通过树干运输到叶片中，其中约有95%的水分通过蒸腾作用散失到大气中［1］。
蒸散是森林生态系统水分循环和能量平衡中的重要因素之一，有着重要的地位和作用，是科研工作者们研究的一个全球热点问题。