第二章-作物需水量和灌溉用水量PPT课件

第一节作物需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。蒸腾蒸发 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、组成植株体所需要的水量。1、作物需水量 在实际中由于组成植株体的水分只占总需水量中很微小的一部分(一般小于1%)，而且这一小部分的影响因素较复杂，难于准确计算，故人们均将此部分忽略不计，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”。作物需水量=植株蒸腾+株间蒸发=腾发量 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。2、田间耗水量稻田耗水量=作物需水量+田间渗漏旱地耗水量=作物需水量3、作物需水量特点 作物在不同生长阶段的需水规律为：随着作物的生长和叶面积的增加，需水量值也不断增大，在作物苗期，需水量值较小，当作物进入生长盛期，需水量增加很快，叶面积最大时，作物需水量出现高峰；到作物成熟期，需水量值又迅速下降。 每种作物都有需水高峰期，需水高峰期一般处于作物生长旺盛阶段，如冬小麦有两个需水高峰期，第一个高峰在分蘖期，第二高峰在开花至乳熟期；大豆的需水高峰在开花结荚期；谷子的需水高峰为开花―乳熟期；玉米为抽雄―乳熟期。（1）同一作物不同生育阶段对水分要求不同 作物在不同生育时期对缺水的敏感程度不同，在作物整个生育期中通常把对缺水最敏感、缺水对产量影响最大的时期称为作物需水临界期或需水关键期。各种作物需水临界期不完全相同，在作物需水临界期缺水，会对产量产生很大影响。 农作物产量影响最大的时期分别为:3、作物需水量特点（2）作物种类不同对水分要求不同　　　　　水稻：孕穗～开花　　　　　棉花：开花～结铃期　　　　　小麦：拔节～灌浆期玉米：抽雄～乳熟期3、作物需水量特点（3）地区自然条件不同作物需水量不同　　土壤：土壤含水率、土壤质地、地下水埋深　　　　气象：蒸发、降雨　　　　　（4）农业技术措施不同，作物需水情况不同　　免耕　　　　秸秆或薄膜覆盖深翻深松　　　　　自然因素：气象条件、土壤特征、作物性状等人为因素：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：（2）土壤特征土壤含水状况、土壤质地、地下水埋深等。4、影响作物需水量的因素：（3）作物因素 不同种类的作物需水量有很大的差异，如就小麦、玉　米、水稻而言，水稻＞小麦＞玉米； 不同品种的作物需水量有很大差异，如耐旱品种需水量小；不同生育阶段需水量不同；不同长势的作物需水量不同。（4）农业耕作措施灌水后适时耕耙保墒、中耕松土，将土壤表面形成一个疏松层，这样就可以减少水分的消耗。（5）农田灌溉排水措施二、作物需水量计算两类计算方法：1、直接计算出作物需水量的方法； 全生育阶段：需水系数法 α值法（水面蒸发）：ET=αE0ET=αE0+b K值法（产量）：ET=KYET=KYn+c 生育阶段：模系数法ETi=KiET/1002、基于参照作物需水量计算实际作物需水量。 ETc=kcET0Kc：作物系数 ET0：参考作物腾发量，计算以往常用FAO（1979）的修正Penman法，最新FAO（1998）Penman-Monteith法二、作物需水量计算1、直接计算需水量的方法（1）α值法：以水面蒸发为参数的需水量计算法水面蒸发量与作物需水量之间存在一定程度的相关关系，因此可用水面蒸发量这一参数来计算作物需水量：与ET同时段的水面蒸发量某时段内的作物需水量（mm）二、作物需水量计算1、直接计算需水量的方法（1）α值法：α—需水系数或蒸发系数，为需水量与水面蒸发量的比值，由实测资料确定，一般水稻田的α=0.9～1.3，旱作的α=0.3～0.7。作物全生育期内各生长阶段的α值是各不相同的，其最大值出现在作物生长旺期，而发芽出苗期则最小，所以在分阶段计算作物需水量时，各阶段应分别选取不同的α值。 一般水稻用α值法比旱作物用此法好。（2）K值法：以产量为参数的需水量计算法1、直接计算需水量的方法作物产量反映了水、土、肥、热、气、光等因素的协调及农业措施的综合作用。在一定条件下，作物需水量将随产量的提高而增加。但是需水量的增加并不与产量成比例，单位产量的需水量随产量的增加而逐渐减小，说明当作物产量达到一定水平后，要进一步提高产量就不能仅靠增加水量，而必须同时改善作物生长所必需的其它条件。产量Y（2）K值法：以产量为参数的需水量计算法式中：K、n、c由实验确定。此法简便，只要确定 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 产量后便可算出需水量；同时，此法使需水量与产量相联系，便于进行灌溉经济分析。作物全生育期内总需水量（m3/亩）需水系数作物单位面积产量（kg/亩）1、直接计算需水量的方法 对于旱作物，在土壤水分不足而影响高产的情况下，需水量随产量的提高而增大，用此法推算较可靠。但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。（3）阶段作物需水量：实践中的模比系数法：先确定全生育期作物需水量，估算出作物各生育阶段的需水量，然后按照各生育阶段需水规律，以一定比例进行分配，即某一生育阶段的作物需水量模比系数日需水量：作物每日所需水量。作物的日需水量和模比系数，是制定灌溉制度和合理用水的重要依据。1、直接计算需水量的方法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。第一步：参照作物需水量ET0的计算2、基于参照作物需水量计算实际作物需水量计算参照作物需水量的方法有很多，最著名的、应用最广泛的是Penman公式第二步：实际作物需水量ET的计算Kc：作物系数，与作物种类、品种、生育期、作物群体叶面积有关。实测结果表明，Kc在作物全生育期的变化规律是：前期和后期相对较小，生长盛期较大。实际作物的需水量与参考作物需水量两者受气象因素的影响具有同步性的。因此，此时作物需水量可由参照作物蒸发蒸腾量乘以作物系数得到。ET0的计算只考虑了气象因素对需水量的影响，实际作物需水量ET还应考虑作物与土壤因素进行修正。第二节农作物的灌溉制度 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，所制订的向农田灌水的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。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。 灌水定额：指一次灌水单位面积上的灌水量。 灌溉定额：指作物全生育期各次灌水定额之和。灌水定额及灌溉定额常以m3/hm2或mm表示。 灌水次数：农作物在整个生育期中实施灌溉的次数。灌水时间以作物生育期或年、月、日表示。 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（降雨量频率为25%）、中等年（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。 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。1、制定灌溉制度的方法一、充分灌溉条件下的灌溉制度1）根据群众丰产灌水经验确定作物灌溉制度我国北方地区几种主要旱作物的灌溉制度[调查]1、制定灌溉制度的方法一、充分灌溉条件下的灌溉制度2）根据灌溉试验资料制定灌溉制度长期以来，我国各地的灌溉试验站已进行了多年灌溉试验工作，积累了一大批相关的试验观测资料，这些资料为制定灌溉制度提供了重要的依据。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、水稻灌溉制度2、水稻灌溉制度　　水稻本田的灌溉制度。可分别针对泡田期及插秧以后的生育期进行设计。1）泡田期泡田期的灌溉用水量(泡田定额)可用下式确定：M1=0.667(h0+S1+e1t1-P1)                                           式中 M1——泡田期灌溉用水量，m3/亩；h0——插秧时田面所需的水层深度，mm；S1——泡田期的渗漏量，即开始泡田到插秧期间的总渗漏量,mm；t1——泡田期的日数；e1——t1时期（泡田期）内水田田面平均蒸发强度，mm/d，可用水面蒸发强度代替；P1——t1时期内的降雨量，mm。　　通常，泡田定额按照土壤、地势、地下水埋深等类似田块的实测资料决定，一般h0=30～50cm条件下，泡田定额可采取以下数值：粘土、壤土：50～80m3/亩；中壤土、砂壤土：80～120m3/亩；轻砂壤土：100～160m3/亩；2、水稻灌溉制度1）泡田期2、水稻灌溉制度2）生育期（水量平衡原理）水量平衡方程：h1+P+m-s-c-E=h2                                             　式中 h1——时段初田面水层深度；　　　P——时段内降雨量；m——时段内的灌水量；　　　s——时段内渗漏量　　　c——时段内排水量；　　　E——蒸发量；h2——时段末田面水层深度；　　　式中各数值均以mm计。                                                 2、水稻灌溉制度2）生育期（水量平衡原理）如图所示：m为灌溉量，P为降雨，E为蒸发量，c为排水量，s为渗漏量，初始水层深为h1。对任一时段：h1+P+m-s-c-E=h2m=h2+s+c+E-h1-P　　如果时段初的农田水分处于适宜水层(水田)上限(hmax)，经过一个时段的消耗，田面水层降到适宜水层的下限(hmin)，这时如果没有降雨，则需进行灌溉，灌水定额即为：m=hmax－hmin   　　　　当确定了各阶段适宜水层hmax、hmin以及各阶段需水强度，即可采用图解法推求水稻灌溉制度　　       3）图解法推求作物灌溉制度2、水稻灌溉制度4）列表计算法拟定作物灌溉制度 列表法计算灌溉制度步骤： 　（1）基本资料：生育期阶段耗水强度、 　　　　　　　生育期降雨量、阶段适宜水深 　（2）列表逐日计算。 　（3）列出灌溉制度表。 　（4）计算灌溉定额。 例题（P35）2、水稻灌溉制度经计算，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。注意点2、水稻灌溉制度 ①计算时间应从返青期前一天开始； ②刚播秧的几天内水深允许低于hmin，防止漂秧； ③每次灌溉至少10mm以上，然后依次15，20，25，30mm等。 ④需水临界期充分灌溉。 ⑤校核。例题1：用列表法制定水稻的灌溉制度。资料：（1）某灌区拟种植双季晚稻，设计年全生育期需水系数α=1.4，水面蒸发量E=350.0mm，稻田日渗漏量为1.5mm/d。（2）灌水方法采用浅灌深蓄。各生育阶段需水模系数、淹灌水层上下线及雨后允许最大深度见表1-1。（3）设计年双季晚稻生育期内降雨量见表1-2。（4）泡田定额为120mm，泡田末期（7月31日）田面水层为30mm；分蘖期末要求晒田。参照 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 中例题（35页）表2-1水稻各生育阶段需水系数、适宜水层上下限及雨后允许最大蓄水深 生育阶段 返青 分蘖 拔节—孕期 抽穗—开花 乳期 黄熟 起止时间（日/月） 1/8-7/8 8/8-27/8 28/8-19/9 20/9-29/9 30/9-19/10 20/10-5/11 天数（d） 7 20 23 10 20 17 需水模系数（%） 7.1 26.8 26.2 10.9 7 12 适宜水层下线（mm） 20 25 25 30 15 0 适宜水层上线（mm） 50 50 60 60 45 30 雨后允许最大蓄水深（mm） 60 70 80 100 50表2-2设计年双季晚稻生育期内的降雨量 日期 2/8 9/8 31/8 2/9 4/9 5/9 降雨量（mm） 3.2 0.7 21.4 6 16.9 14.3 日期 8/9 15/9 16/9 20/9 28/9 16/10 降雨量（mm） 16 1.7 1.5 9.6 19.4 1.6 日期 18/10 19/10 26/10 降雨量（mm） 11.5 13.2 1.53、旱作物的灌溉制度采用水量平衡制定旱作物的灌溉制度，以作物主要根系吸水层作为灌水的土壤计划湿润层(H)，并要求该土层内的储水量能保持在作物所要求的范围内。M任一时间t时的土壤计划湿润层内的储水量时段初的土壤计划湿润层内的储水量时段内保存在土壤计划湿润层内的有效降雨量时段内的地下水补给量时段内的灌溉水量时段内的作物需水量1）根据水量平衡原理制定旱作物灌溉制度3、旱作物的灌溉制度Sheet1 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月Sheet2 Sheet3 3、旱作物的灌溉制度为了满足作物正常生长的要求，土壤计划湿润层内的土壤含水量（或储水量）必须经常保持在一定的范围之内，即通常要求不小于最小允许含水量θmin（或最小允许储水量Wmin）和不大于最大允许含水量θmax（或最大允许储水量Wmax）。当计划湿润层内的平均土壤含水量（或储水量）降低到或接近于最小允许值（θmin或Wmin）时，即需进行灌溉，以补充土壤水分，维持作物的正常生长。1）根据水量平衡原理制定旱作物灌溉制度3、旱作物的灌溉制度1）根据水量平衡原理制定旱作物灌溉制度例如某时段内没有灌溉也没有降雨，土壤计划湿润层也无变化，随着时间的推移，土壤储水量将降至下限，其水量平衡方程可写为：3、旱作物的灌溉制度1）根据水量平衡原理制定旱作物灌溉制度 判断是否需要灌时段末的灌水定额（m3／亩）则为（注意单位换算）: 确定灌水时间 确定灌水量比较θ0（W0）与θmin（Wmin）或旱作物的灌溉定额土壤计划湿润层内允许最大储水量土壤计划湿润层内允许最小储水量土壤计划湿润层深度计划湿润层内土壤孔隙率（占土壤体积的%）允许的土壤最小含水率（占土壤空隙体积的%）允许的土壤最大含水率（占土壤空隙体积的%）计划湿润层内土壤干容重Sheet1 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月Sheet2 Sheet3 计划湿润层深度（H）a、土壤计划湿润层深度：实施灌水时计划调节、控制土壤水分状况的土层深度。 一般可取为作物的主要根系活动层。 计划湿润层深度与作物种类、品种、生育阶段、土壤性质以及地下水埋深等因素有关。对某一特定作物其深度随作物的生长而增加，需根据当地实际情况确定。3、旱作物的灌溉制度2）旱作物灌溉制度的基本资料2）旱作物灌溉制度的基本资料冬小麦、棉花、玉米各生育期较典型的计划湿润层深度3、旱作物的灌溉制度允许最大、最小含水率θmax、θminθmax=θfcθmin＞θwpb、2）旱作物灌溉制度的基本资料冬小麦、棉花和玉米各生育阶段要求的土壤适宜含水量土壤适宜含水量介于θmax与θmin之间，随作物品种及其生育阶段、土壤性质等因素而变化。3、旱作物的灌溉制度降雨入渗量P0c、降雨入渗系数P＜5α=05≤P≤50α=0.8-1.0P＞50α=0.7-0.82）旱作物灌溉制度的基本资料有效降水：能被田间作物有效利用的当地降水。一般认为小于2mm（亦有认为小于5mm）的降水对作物无实际意义，为无效降水；降水过大将产生径流和深层渗漏，此两者也为无效降水。因此，有效降水量一般采用如下公式计算：3、旱作物的灌溉制度地下水补给量Kd、2）旱作物灌溉制度的基本资料地下水补给量：地下水借毛细管作用上升至作物根系活动层内而被作物利用的水量。 其大小与地下水埋藏深度、土壤性质、作物种类、作物需水强度、气象条件、根系层土壤含水量等有关。地下水位越接近根系活动层，毛管作用越强，地下水补给量也越多。 一般要通过田间试验来确定地下水对农田的补给强度。地下水（或下部土层）对根系层的补给可在实测两层间土壤含水量（或基质势）变化趋势的基础上，通过计算土壤水分通量获得。 通常取作物需水量的15%-20%。3、旱作物的灌溉制度计划湿润层增加而增加的水量WTe、2）旱作物灌溉制度的基本资料　　作物生育期内计划湿润层的深度是不断变化的。若计算时段内计划湿润层深度无变化，则WT项可设定为零；若时段内计划湿润层变化较大，由于计划湿润层的增加，将增加部分有效水量，此时，WT可近似按下式计算：3、旱作物的灌溉制度播前灌水的目的在于保证作物种子发芽和出苗所必须的土壤含水量或储水于土壤中以供作物生育后期之用。播前灌水往往只进行一次。一般可按下式计算：3）旱作物播前灌水定额（M1)的确定3、旱作物的灌溉制度以棉花灌溉制度为例：在采用水量平衡图解分析法拟定灌溉制度时，其步骤为： 1)根据各旬的计划湿润层深度H和作物所要求的计划湿润层内土壤含水量的上限和下限，求出H土层内允许储水量上限Wmax及下限Wmin，绘于图上。 2)绘制作物田间需水量(ET)累积曲线，由于计划湿润层加大而获得的水量(WT）累积曲线、地下水补给量(K)累积曲线以及净耗水量(ET－WT－K)曲线。 3)根据设计年雨量．求出渗入土壤的降雨量P0，逐时段绘于图上。4）根据水量平衡图解法拟定旱作物的灌溉制度3、旱作物的灌溉制度4）根据水量平衡图解法拟定旱作物的灌溉制度3、旱作物的灌溉制度 4)自作物生长初期土壤计划湿润层储水量W0,逐旬减去(ET-WT-K)值，即至A点引直线平行于(ET-WT-K)曲线，当遇有降雨时再加上降雨入渗量P0，即得计划湿润土层实际储水量(W)曲线。 5)当W曲线接近于Wmin时，即进行灌水。灌水时期除考虑水量盈亏的因素外，还应考虑作物各发育阶段的生理要求，与灌水相关的农业技术措施以及灌水和耕作的劳动组织等。灌水定额的大小要适当，不应使灌水后土壤储水量大于Wmax，也不宜给灌水技术的实施造成困难。灌水定额值也象降雨入渗量一样加在W曲线上。4）根据水量平衡图解法拟定旱作物的灌溉制度3、旱作物的灌溉制度 6)如此继续进行，即可得到全生育期的各次灌水定额、灌水时间和灌水次数。 7)生育期灌溉定额M2=∑m，M为各次灌水定额。根据上述原理，也可列表计算，计算时段采用一旬或五天。计算也十分简便。 把播前灌水定额加上生育期灌溉定额，即得旱作物的总灌溉定额M，即：M＝M1+M2 按水量平衡方法估算灌溉制度，如果作物耗水量和降雨量资料比较精确，其计算结果比较接近实际情况。对于比较大的灌区，由于自然地理条件差别较大，应分区制定灌溉制度，并与前面调查和试验结果相互核对，以求比较切合实际。例题2：用列表法制定棉花的灌溉制度。资料：（1）某灌区籽棉计划产量2250kg/亩，根据相似地区试验资料，需水系数K=2.32m3/kg，各生育阶段的计划湿润层深度及需水模数如表2-1所示。（2）设计年（P=75%）各旬降雨量见表2-2，降雨有效利用系数α=1.0。（3）灌区土壤为粘壤土，0~80cm土层内土壤孔隙率n=45.7%，田间持水率β田=24%，允许最大和最小含水率分别为β田和0.6β田。（4）3月下旬进行播前灌溉，灌水定额为900m3/hm2，4月中旬播种，播种时0.4m土层内的含水率为21.6%，0.4m以下土层内的含水率为β田。（5）地下水埋深3~4m，地下水补给量可忽略不计。棉花各生育阶段计划湿润层深度及需水模系数表2-1作物需水量 生育阶段 幼苗 现蕾 花铃 吐絮 起止时间（日/月） 21/4~20/6 21/6~10/7 11/7~20/8 21/8~31/10 需水模系数（%） 12.5 10.5 36.5 40.5 计划湿润层深（m） 0.4 0.5 0.6 0.7表2-1设计年（P=75%）的旬降雨量 月 4 5 6 7 旬 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 降雨量（mm） 0 0 9 6.5 5.5 0 0 20 0 25 10 30 月 8 9 10 旬 上 中 下 上 中 下 上 中 下 降雨量（mm） 38 45 0 37 9 0 18 0 0计算步骤：(1)计算生育期内H深土壤含水量W0，中允许储水量上限Wmax及下限Wmin，作物需水量ET。(2)计算由于计划湿润层增加而增加的水量(WT) (3)地下水补给量(K) (4)净耗水量(ET-WT-K)(5)降雨入渗量(P0) (6)实际土壤储水量（Wt）(7)Wmin<Wt<Wmax，求m值非充分灌溉原理的理论基础：传统的灌溉理论：农田灌溉以某一定作物获得单位面积的产量最高为工程设计的基本准则，即满足农田充分灌溉。随着工农业的发展，全社会对水资源的需要不断增长，不得不从根本上探讨水资源的最合理利用方式，着重提高水的有效利用率，即产生了非充分灌溉理论。二、非充分灌溉条件下的灌溉制度非充分灌溉不以追求传统的单产最高为目标，而是求得高效用水条件下的净效益最大或费用目标最小。根据所应用的农田类型和条件不同，在实际中有许多提法，如： 在水资源短缺的半干旱地区，为解决有限水量在作物生育期的最优分配问题，根据作物需水关键期进行有限次数或有限量灌溉提出的有限灌溉制度或优化灌溉制度 为追求农产品质量或区域持续发展所提出的调亏灌溉它们都是为了提高水分利用效率，达到节水增产，提高经济效益的目的。二、非充分灌溉条件下的灌溉制度§非充分灌溉条件下的灌溉制度1、非充分灌溉基本原理如何使有限的水资源发挥最大的效益供水量效益效益：不同的水量有不同的产量和相应的毛收益，在供水不超过作物正常生长所需水量的前提下，毛效益随水量的增加而增加成本：不同的水量有不同的成本，供水量越大，成本越高在水资源有限的情况下，可控制单位面积供水量，使单方水产生的净效益最大充分灌溉时，尽管毛效益最大，但净效益却不一定最大，因此有时尽管水资源充分，为获取最大的净效益，也实行非充分灌溉如何在时间上和空间上合理分配有限的水资源，其依据是作物水分生产函数2、作物水分生产函数作物水分生产函数：指农业生产水平基本一致的条件下，作物所消耗的水资源量与作物产量之间的函数关系。 作物水分生产函数为灌溉系统的规划设计或某地区进行节水灌溉制定优化配水计划提供基本依据。 作物水分生产函数的模式很多，主要有两大类：一是作物产量与全生育期总蒸发蒸腾量的关系；二是作物产量与各生育阶段蒸发蒸腾量的关系。R.J.Hanks(1974)全生育期模型J.DoorenbosandA.H.Kasam(1975)作物实际产量作物最大产量全生育期实际腾发量全生育期潜在腾发量M.E.Jensen(1968)阶段缺水模型Minhas(1974)作物实际产量作物最大产量第i阶段的实际腾发量第i阶段的潜在腾发量第i阶段的缺水敏感指数3、非充分灌溉制度 非充分灌溉制度：就是在有限灌溉水量条件 下，为获取最佳的产量目标，对作物灌水时间和 灌水定额进行最优分配的灌溉制度。即解决好什 么时候灌水、各次灌水如何分配有限水量的问题。 在实践上就是如何灌好“关键水”，在理论 上就是以水分、生产函数为依据、制定出优化灌 溉制度。 抓作物需水临界值，减少灌水次数； 抓适宜土壤含水率下线，减小灌水定额。3、非充分灌溉制度优化灌溉制度的确定方法 非充分灌溉条件下，作物的灌溉制度是对有限的可供水量在作物全生育期内进行灌水时间和灌水定额的最优分配。 由于作物每一生育阶段的灌水决策与时间有关，因此，这种最优化过程是与作物生育阶段密切相关的多阶段决策过程，常用的求解方法是动态规划法.。第三节灌溉用水量 在灌溉工程的规划设计中，要进行来、用水量的配合，以确定灌溉工程的类型、规模及灌溉　面积，确定渠道及渠系建筑物的尺寸； 在灌溉工程管理运行中，也需要进行来、用水量的配合，以便制定水库的控制运行计划、灌溉用水计划等。 都需要在制定灌溉制度的基础上，计算灌溉用水量。第三节灌溉用水量灌溉用水量：指灌区灌溉面积上要求水源供给的总灌溉水量。 其大小及其在多年和年内的变化情况，与各种作物的灌溉制度、灌溉面积、作物种植结构、土壤、水文地质、气象条件以及渠系输水和田间灌水的水量损失等因素有关。 确定灌溉用水量，须先取得以上这些基本资料。 农作物生长发育过程中消耗的水量主要来自于灌溉、降雨及地下水补给。由于降雨量年际及年内分配差异，各年灌溉用水量差异也很大。 在规划、设计灌溉工程时，首先确定某一特定的水文年份做为规划设计的依据，通常将其称为设计典型年。 根据设计典型年的气象资料计算出来的灌溉制度称为设计典型年的灌溉制度（简称设计灌溉制度）。 相应的设计用水量称为设计灌溉用水量。一、作物设计典型年的选择 灌溉用水量过程线：灌区所需要的灌溉用水量在年内的变化过程。 灌溉用水量推算有直接推算法和间接推算法两种。 当已知各种作物种植面积及灌溉制度时，可采用直接推算法。二、典型年灌溉用水量过程线一种作物的一次净灌溉用水量一种作物的一次毛灌溉用水量该作物某次灌水的灌水定额该作物的灌溉面积灌溉水利用系数：田间所需要的净灌溉水量与水源提供的毛灌溉水量之比二、典型年灌溉用水量过程线综合灌水定额：某时段内各种作物灌水定额的面积加权平均值。综合毛灌水定额：某时段内综合净灌水定额第1种作物灌溉面积比例第1种作物同时段内的灌水定额二、典型年灌溉用水量过程线灌水率：灌区单位面积上所需灌溉的净流量，又称灌水模数。输配水工程（渠道、管道）规划设计和调度运行的依据。第四节灌水率某种作物一次灌水的灌水率灌水延续时间影响因素：作物种类、灌区面积大小、农业生产计划等小麦棉花谷子玉米设计灌水率q设计灌水率的选取：从修正后的灌水率图上选取延续时间较长的最大灌水率灌水率图的修正原则： 尽量不要改变作物关键生育期的灌水时间 调整移动时，以向前移动为主，前后移动不超过3天 修正后的灌水率图要比较均匀、连续 最小灌水率不应小于最大灌水率的40%章节小结1、农田水分消耗的三个途径及三个方程式。2、“a”值法和“K”值法。3、灌溉制度、灌水定额、灌溉定额概念。4、水稻充分灌溉制度推算的基本方程式及原则5、旱田充分灌溉制度推算的基本方程式及计算步骤。5、灌溉用水量的定义及计算。6、灌水率定义及计算。7、灌水率图的绘制步骤及修正原则