农业高效节水灌溉理论与模式(彭世彰,徐俊增著)思维导图
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高效节水灌溉概述ppt课件
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五、工程布置
❖ 1．平地工程布置：水源—首部枢纽—主管—干管—支管— 毛管—灌水器（管网丰字型）
支管
主管 毛管
干管 灌水器
水库
首部枢纽
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五、工程布置
❖ 2．山地工程布置：水源—首部枢纽—主管—干管（垂直等高线）—支 管（平行等高线）—毛管（垂直等高线）—灌水器（管网丰字型，地形 高于、低于支管的毛管长度比例为3：5。在高差30米时，在主管上设置 一个压力调节器。
高效节水灌溉概述
江西水利职业学院 刘道南
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1
一、高效节水灌溉规范
❖ 1.《节水灌溉工程技术规范》(GB/T50363-2006) ❖ 2.《喷灌工程技术规范》（GB/T50085-2007） ❖ 3.《微灌工程技术规范》（GB/T 50485-2009） ❖ 4.《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》（GB/T
❖ 水库
山塘
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池塘
4
三、水源工程
❖ 2.河流是指沿着地表或地下长条状槽形洼地 流动的水流。
河流抽水
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三、水源工程
❖ 3.引水堰包括挡水坝、引水闸、排沙闸等部分。引水闸流量 10—2m3/s，工程为四等4级，引水闸流量＜2 m3/s，工程 为五等5级。
引水. 堰
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三、水源工程
❖ 4.灌溉泵站是由水泵、机电设备及配套建筑 物组成的提水设施。
树苗
品 蔬菜 蔬 稻
草茶叶 梅
梨
桔柚
卉
桃
种
菜
滴
小管
小管 小管 小管
给
给
灌、
灌滴
滴
出
出出出
水
水
《节水灌溉工程》课件——第二章 节水灌溉理论基础
• （2）土壤条件：沙性土比黏性土上的农作物需水量大，土 壤含水率大的土壤，作物需水量也大。
• （3）作物种类：不同作物需水量不同。叶大、生长快、根 系发达的作物需水量大。水稻、麻类、豆类需水量大；麦 类、玉米、棉花需水量中等；高粱、谷子、甘薯需水量较 小。
• （4）农业技术措施：中耕松土、覆盖等农业技术措施可减 小作物需水量。
• 伤流(bleeding)从植物茎的基部把茎切断，由于根压作用， 切口不久即流出液滴，这种现象称为伤流。
• 利用伤流可测出根压。
三、作物对水的吸收
• 2）根系吸水的动力——根压和蒸腾拉力
• 吐水:没有受伤的植物如处于土壤水分充足、天气潮湿的环 境中，叶片尖端或边缘也有液体外泌的现象，称为吐水。
• 根压是一种主动吸水，根压吸水对幼小植株、早春未吐芽 的树木的水分运转起到一定作用。
三、作物对水的吸收
• 蒸腾拉力：由于蒸 腾作用产生的一系 列水势梯度使导管 中水分上升的力量。
• 蒸腾拉力是由枝叶 形成的力量传到根 部而引起的被动吸 水
• 蒸腾拉力是蒸腾旺 盛季节植物吸水的 主要动力
三、作物对水的吸收
• 3）影响根系吸水的主要因素
1、土壤水分 2、土壤通气状况 3、土壤温度 4、土壤溶液浓度
三、作物对水的吸收
• 2）根系吸水的动力——根压和蒸腾拉力
• 根压：植物根系的生理活动使液流从根部上升的压力，
称为根压。 • 根压把根部的水分压到地上部，土壤中的水分便不断补充
到根部。
• 大多数植物的根压为 0.05-0.5 MPa。 • 根压的典型证明是伤流和吐水
三、作物对水的吸收
• 2）根系吸水的动力——根压和蒸腾拉力
即认为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”
• （3）作物种类：不同作物需水量不同。叶大、生长快、根 系发达的作物需水量大。水稻、麻类、豆类需水量大；麦 类、玉米、棉花需水量中等；高粱、谷子、甘薯需水量较 小。
• （4）农业技术措施：中耕松土、覆盖等农业技术措施可减 小作物需水量。
• 伤流(bleeding)从植物茎的基部把茎切断，由于根压作用， 切口不久即流出液滴，这种现象称为伤流。
• 利用伤流可测出根压。
三、作物对水的吸收
• 2）根系吸水的动力——根压和蒸腾拉力
• 吐水:没有受伤的植物如处于土壤水分充足、天气潮湿的环 境中，叶片尖端或边缘也有液体外泌的现象，称为吐水。
• 根压是一种主动吸水，根压吸水对幼小植株、早春未吐芽 的树木的水分运转起到一定作用。
三、作物对水的吸收
• 蒸腾拉力：由于蒸 腾作用产生的一系 列水势梯度使导管 中水分上升的力量。
• 蒸腾拉力是由枝叶 形成的力量传到根 部而引起的被动吸 水
• 蒸腾拉力是蒸腾旺 盛季节植物吸水的 主要动力
三、作物对水的吸收
• 3）影响根系吸水的主要因素
1、土壤水分 2、土壤通气状况 3、土壤温度 4、土壤溶液浓度
三、作物对水的吸收
• 2）根系吸水的动力——根压和蒸腾拉力
• 根压：植物根系的生理活动使液流从根部上升的压力，
称为根压。 • 根压把根部的水分压到地上部，土壤中的水分便不断补充
到根部。
• 大多数植物的根压为 0.05-0.5 MPa。 • 根压的典型证明是伤流和吐水
三、作物对水的吸收
• 2）根系吸水的动力——根压和蒸腾拉力
即认为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”
第二章节水灌溉基础理论总结ppt课件
式中：P为大气压强，kpa；Z为海拔高度，m。
（3）确定作物表面净辐射Rn
Rn Rns Rn1
n、N为实际日照
时数与最大可能日
照时数，N
24
s
Rs-太阳短波辐射
Rns 0.77 Rs
Rs
(as
bs
n N
) Ra
式中：as、bs为短波辐射比例系数，我国一些地方的as、bs值，可以从
表2-4中查的，如无实际的太阳辐射数据，可取as =0.25， bs=0.50。
修正后作物实际需水量公式： Kc Kcbks kw
Kc作物系数的修正
Kc Kcbks kw
式中： Kcb—基本作物系数，指土壤表面干燥、长势良好且供水充分时 作物需水量与ET0的比值； Ks—水分胁迫系数； Kw—反映降雨或灌水后湿土蒸发增加对作物系数影响的系数
（1）基本作物系数
• 介绍FAO推荐伦鲍斯和普鲁伊提出，并经豪威尔 等人修正的估算方法。
RHmin 100
eo (Tmin) 2
RHmax 100
其中：RHmax、RHmin为最大、最小相对湿度，%。
缺乏资料RHmax、RHmin， 而只有平均相对湿度的资
ea
RH min [ eo (Tmax) eo (Tmin) ]
100
2
料
。
（2）湿度计γ确定
0.665 103 P
P 101.3( 293 0.0065Z )5.26 293
（3）确定作物表面净辐射Rn
Rnl-净长波辐射
Rni
0.4903(Tm4ax,k
T4 m in,k
2
)(0.34 0.14
ea
)(1.35
Rs Rs0
（3）确定作物表面净辐射Rn
Rn Rns Rn1
n、N为实际日照
时数与最大可能日
照时数，N
24
s
Rs-太阳短波辐射
Rns 0.77 Rs
Rs
(as
bs
n N
) Ra
式中：as、bs为短波辐射比例系数，我国一些地方的as、bs值，可以从
表2-4中查的，如无实际的太阳辐射数据，可取as =0.25， bs=0.50。
修正后作物实际需水量公式： Kc Kcbks kw
Kc作物系数的修正
Kc Kcbks kw
式中： Kcb—基本作物系数，指土壤表面干燥、长势良好且供水充分时 作物需水量与ET0的比值； Ks—水分胁迫系数； Kw—反映降雨或灌水后湿土蒸发增加对作物系数影响的系数
（1）基本作物系数
• 介绍FAO推荐伦鲍斯和普鲁伊提出，并经豪威尔 等人修正的估算方法。
RHmin 100
eo (Tmin) 2
RHmax 100
其中：RHmax、RHmin为最大、最小相对湿度，%。
缺乏资料RHmax、RHmin， 而只有平均相对湿度的资
ea
RH min [ eo (Tmax) eo (Tmin) ]
100
2
料
。
（2）湿度计γ确定
0.665 103 P
P 101.3( 293 0.0065Z )5.26 293
（3）确定作物表面净辐射Rn
Rnl-净长波辐射
Rni
0.4903(Tm4ax,k
T4 m in,k
2
)(0.34 0.14
ea
)(1.35
Rs Rs0
节水灌溉的理论基础(36页)PPT
3.2 作物需水量的计算方法
概括起来主要有两类。 一是直接计算需水量 根据田间试验直接测定作物需水量（作物需水量的 田间测定方法主要包括器测法、田测法、坑测法等）与 其影响因素之间经验关系，直接计算出作物需水量的方 法，属经验公式类。ET=αE0（ ET=αE0+b） 直接法是先从影响作物需水量的诸因素中，选择 一个或几个主要参数，找出它们与作物需水量之间的关 系，并以经验公式表示。当已知影响因素的参数值时， 便可算出其需水量。在我国采用较多的有蒸发皿法、产 量法和多因素法。
3.1 作物需水量及影响因素
6、作物需水量的影响因素 作物需水量取决于作物生长发育和对水分需求的内部 因子与外部因子。 所谓内部因子，就是指对需水规律有影响的那些生物 学特性，这些特性与作物因素（作物种类和品种有关，同 时也与作物的发育期和生长状况有关）。 气象因素（包括太阳辐射、气温、日照、风速和湿度 等）和土壤因素 (包括土壤含水量、土壤质地、结构和地 下水位等)属于外部因子。 各种不同的农业技术措施和灌溉排水措施只对作物需 水产生间接影响，或者通过改变土壤含水量，或者改变农 田小气候条件，或者最后改变作物的生长状况。
3.3 农作物的灌溉制度
2、灌溉制度的标准 灌溉制度随作物种类、品种和自然条件及农业技术
措施的不同而变化。由于拟建灌区规划设计或已建灌区 管理工作的需要，灌溉制度一般都需在灌水季节之前加 以确定，带有部分估算（预报）性质。因此，必须以作 物需水规律和气象条件（特别是降水）等作为主要依据， 从当地具体条件出发，针对不同水文年份，拟定湿润年 （频率为25%）、一般年（频率为50%）和中等干旱年 （频率为75%）及特旱年（频率为95%）四种类型的灌 溉制度。也就是说同一种作物在不同水文年有不同的灌 溉制度。一般在灌溉工程规划、设计中多采用中等干旱 年的灌溉制度作为标准。
作物节水灌溉需水规律研究
作物节水灌溉需水规律研究
彭世彰;朱成立
【期刊名称】《节水灌溉》
【年(卷),期】2003()2
【摘要】基于节水灌溉条件下作物需水量试验资料,分析了控制灌溉和覆膜旱作节水灌溉的水稻需求规律以及节水高效灌溉模式下冬小麦、夏玉米和棉花作物的需水规律。
结果表明,节水灌溉模式通过对水稻、冬小麦、夏玉米和棉花等作物产生的生长调控作用与补偿生长效应,使植株蒸腾量和棵间蒸发量较大幅度减少,各阶段需水量、需水强度和需水模系数均发生显著变化,形成了节水灌溉模式的主要农作物新的需水规律。
可为节水灌溉制度的制定、节水型灌区动态配水及灌溉预报等提供科学依据。
【总页数】4页(P5-8)
【关键词】作物;节水灌溉;需水规律;蒸腾蒸发;需水强度;需水模系数
【作者】彭世彰;朱成立
【作者单位】河海大学
【正文语种】中文
【中图分类】S274.1
【相关文献】
1.作物节水灌溉需水规律分析 [J], 冯超;徐海龙;苑名昭
2.基于农作物需水规律与灌溉节水探讨 [J], 杨永安;侯海鹏;薛文多;张枫
3.农作物节水灌溉需水规律探究与节水灌溉的应用 [J], 张智磊
4.节水稻基农田作物轮作与灌溉模式需水规律研究 [J], 肖新;赵言文;胡锋;施国庆
5.节水灌溉方式下作物需水量和灌溉需水量研究综述 [J], 谢春燕;倪九派;魏朝富因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
节水灌溉技术总结PPT课件
如图；这种形式的喷灌系统使用灵活，
但管理劳动强度大，路渠占地多。
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38
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39
（3）半固定式喷灌系统
半固定式喷灌系统的动力、水泵和干管是固定的， 在干管上装有许多给水栓，支管和喷头是移动的。
支管在一个位置上与给水栓连接进行喷洒，喷洒 完毕，可移动至下一个位置与下一个给水栓连接。 这样的喷灌系统比固定式喷灌系统设备利用率高， 投资也较省，操作起来比移动式喷灌系统劳动强度 低些，生产率也高些。因此，很多国家的喷灌系统 多为半固定式喷灌系统。
• 建立健全节水管理组织和节水技术推
广服务体系，完善节水管理规章制度， 把节水管理责任落实到每项工程，每个 干部职工，每个农民。
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19
三、我国节水灌溉存在的问题与研究的重点
节水灌溉存在的问题有 ：
1、节水虽得到高度重视，但行业之间协调不 利，缺乏根本思路。
2、节水虽有一定科学积累，但未形成整体优势。
利用专门的杠杆或小发动机，使支管滚移至下一个 位置继续喷灌。
它适用于矮杆作物及较平的地块。
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42
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43
b.端拖式喷灌系统
端拖式喷灌系统， 其支管布置在田块中间， 支管上装有小轮或滑撬，在一个位置喷好后，由 拖拉机或绞车纵向牵引越过干管到一个新的位置，
如图所示。
支管可以式软管，也可以是有柔性接头的刚
为用水紧张国家。（少于1000m³为缺水国家，
少于500m³为严重缺水国家）。
.
2
1、我国水资源基本现状 我国水资源空间分布很不均匀，北方水资源
贫乏，南方水资源相对丰富，南北相差悬殊。
长江及其以南地区流域面积占全国总面积 36.5%，却拥有占全国80.9%的水资源总量；
高效节水灌溉概述PPT培训课件
高效节水灌溉技术包括喷灌、滴灌、渗灌等，这些技术能够 根据作物需水规律和土壤状况，适时适量地供水，提高水的 利用效率。
高效节水灌溉的重要性
高效节水灌溉是实现水资源可持 续利用的重要手段，能够缓解水 资源短缺问题，保障农业生产的
稳定发展。
高效节水灌溉能够提高作物产量 和品质，促进农业增效和农民增
收，推动农业现代化发展。
高效节水灌溉概述ppt培训 课件
目录
• 高效节水灌溉的定义与重要性 • 高效节水灌溉的技术与系统 • 高效节水灌溉的应用领域与案例 • 高效节水灌溉的发展趋势与挑战 • 高效节水灌溉的推广与普及
01
高效节水灌溉的定义与重要 性
高效节水灌溉的定义
高效节水灌溉是指采用先进的农业节水技术，提高灌溉水的 利用效率，减少灌溉过程中的水分损失，满足作物正常生长 需求的同时实现节水目标的灌溉方式。
详细描述
在城市绿化中，高效节水灌溉技术广泛应用于道路绿化带、公园、广场等公共绿地的灌溉。通过采用喷灌、滴灌 等节水方式，可以精确控制灌溉水量和灌溉时间，保证植物的正常生长和城市环境的美观，同时减少水资源的浪 费。
04
高效节水灌溉的发展趋势与 挑战
高效节水灌溉技术的发展趋势
智能化
随着物联网、大数据和人工智能 技术的快速发展，高效节水灌溉 系统正朝着智能化方向发展，能
喷灌技术的缺点是受风力影响较大，容易导致灌溉不均匀，且投资和维护成本相对 较高。
滴灌技术
滴灌技术是通过塑料管道系统， 将水通过直径约10mm的毛管上 的孔口或滴头，缓慢滴入土壤中
的一种灌溉方式。
滴灌技术具有节水、节能、省工、 省时、灌溉均匀等优点，适用于 蔬菜、花卉、果树等高附加值作
物。
滴灌技术的缺点是投资和维护成 本较高，容易堵塞和老化。
高效节水灌溉的重要性
高效节水灌溉是实现水资源可持 续利用的重要手段，能够缓解水 资源短缺问题，保障农业生产的
稳定发展。
高效节水灌溉能够提高作物产量 和品质，促进农业增效和农民增
收，推动农业现代化发展。
高效节水灌溉概述ppt培训 课件
目录
• 高效节水灌溉的定义与重要性 • 高效节水灌溉的技术与系统 • 高效节水灌溉的应用领域与案例 • 高效节水灌溉的发展趋势与挑战 • 高效节水灌溉的推广与普及
01
高效节水灌溉的定义与重要 性
高效节水灌溉的定义
高效节水灌溉是指采用先进的农业节水技术，提高灌溉水的 利用效率，减少灌溉过程中的水分损失，满足作物正常生长 需求的同时实现节水目标的灌溉方式。
详细描述
在城市绿化中，高效节水灌溉技术广泛应用于道路绿化带、公园、广场等公共绿地的灌溉。通过采用喷灌、滴灌 等节水方式，可以精确控制灌溉水量和灌溉时间，保证植物的正常生长和城市环境的美观，同时减少水资源的浪 费。
04
高效节水灌溉的发展趋势与 挑战
高效节水灌溉技术的发展趋势
智能化
随着物联网、大数据和人工智能 技术的快速发展，高效节水灌溉 系统正朝着智能化方向发展，能
喷灌技术的缺点是受风力影响较大，容易导致灌溉不均匀，且投资和维护成本相对 较高。
滴灌技术
滴灌技术是通过塑料管道系统， 将水通过直径约10mm的毛管上 的孔口或滴头，缓慢滴入土壤中
的一种灌溉方式。
滴灌技术具有节水、节能、省工、 省时、灌溉均匀等优点，适用于 蔬菜、花卉、果树等高附加值作
物。
滴灌技术的缺点是投资和维护成 本较高，容易堵塞和老化。
节水灌溉理论与技术PPT课件
节水灌溉的种类及设备
我国节水灌溉有以下五大类：
地面灌溉
喷灌
渗灌
滴灌
微喷灌
第1页/共11页
滴灌
一、滴灌
滴灌：是利用低压管道 系统把灌溉水输送到作 物根区通过滴头均匀、 缓慢、准确地滴到作物 根区土层中，使周围土 壤经常保持在适宜作物 生长的最优分状态。
第2页/共11页
优点：省水、省地、省工、、 保持水土适宜性强、工作压力 低、流量小控制水量准确。
滴灌
缺点：需要较多的设备和投资， 滴头易堵塞、对水质要求更严， 还可能引起盐分集聚和影响作物 根系发育低。
第3页/共11页
滴灌
滴管系统的组成 典型的滴灌系统由水源、首部枢纽、输水和配水管网及
滴水器四大部分组成。 滴灌系统的管道，一般分干管、支管和毛管三级，布置
是要求干支毛三级管道互相垂直，毛管平行于等高线并 沿支管两侧对称布置，以防滴头出水不均匀。
第4页/共11页
滴灌的类型
• 固定式地面滴灌 • 半固定式地面滴灌 • 膜下滴灌 • 地下滴灌
滴灌
第5页/共11页
滴灌系统的主要设备
（一）滴头：滴灌系统的心脏。一般要 求滴头流量低，流速均匀而稳定，受外 界因素（温度、压力等）影响小，结构 简单，不易堵塞，便于装卸；造价低， 坚固耐用。
滴灌
第6页/共11页
滴头分类：①按照水力学原理 及结构形式可将常用的低头分 为：微管式滴头、孔口是滴头、 涡流式滴头、压力补偿式滴头。
滴灌 涡流滴头
压力补偿式滴头
第7页/共11页
孔口式滴头
滴头的选择与布置
• 滴头的选用原则 1）流量符合设计要求，组合后能满足作物的需要又不产生深层渗漏与径流。 2）工作可靠、不易堵塞，一般要求出流孔口大，出流流速大。 3）性能规格整齐划一，制造误差要小，至多不超过10%。 4）结构简单，价格便宜。
我国节水灌溉有以下五大类：
地面灌溉
喷灌
渗灌
滴灌
微喷灌
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滴灌
一、滴灌
滴灌：是利用低压管道 系统把灌溉水输送到作 物根区通过滴头均匀、 缓慢、准确地滴到作物 根区土层中，使周围土 壤经常保持在适宜作物 生长的最优分状态。
第2页/共11页
优点：省水、省地、省工、、 保持水土适宜性强、工作压力 低、流量小控制水量准确。
滴灌
缺点：需要较多的设备和投资， 滴头易堵塞、对水质要求更严， 还可能引起盐分集聚和影响作物 根系发育低。
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滴灌
滴管系统的组成 典型的滴灌系统由水源、首部枢纽、输水和配水管网及
滴水器四大部分组成。 滴灌系统的管道，一般分干管、支管和毛管三级，布置
是要求干支毛三级管道互相垂直，毛管平行于等高线并 沿支管两侧对称布置，以防滴头出水不均匀。
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滴灌的类型
• 固定式地面滴灌 • 半固定式地面滴灌 • 膜下滴灌 • 地下滴灌
滴灌
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滴灌系统的主要设备
（一）滴头：滴灌系统的心脏。一般要 求滴头流量低，流速均匀而稳定，受外 界因素（温度、压力等）影响小，结构 简单，不易堵塞，便于装卸；造价低， 坚固耐用。
滴灌
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滴头分类：①按照水力学原理 及结构形式可将常用的低头分 为：微管式滴头、孔口是滴头、 涡流式滴头、压力补偿式滴头。
滴灌 涡流滴头
压力补偿式滴头
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孔口式滴头
滴头的选择与布置
• 滴头的选用原则 1）流量符合设计要求，组合后能满足作物的需要又不产生深层渗漏与径流。 2）工作可靠、不易堵塞，一般要求出流孔口大，出流流速大。 3）性能规格整齐划一，制造误差要小，至多不超过10%。 4）结构简单，价格便宜。