[农田水利学]第二章 作物需水量和灌溉用水量.

第二章 作物需水量和灌溉用水量 第一节 作物需水量 1、农田水分消耗的主要途径 A 植株蒸腾(transpirarion) B 棵间蒸发(evaporation) C深层渗漏 2、作物需水量 A、旱田作物需水量: 植株蒸腾和棵间蒸发合称腾发量(evapotranspiration),也称为作物需水量(Water requirement of crops ) 影响需水量的因素 田间耗水量: 腾发量与渗漏量之和. 水田深层渗漏的两重性 A 浪费水量肥料，污染地下水和提高地下水位，对后期作物影响。 B、改善土壤通气和氧化还原状况 作物需水量在农业用水和国民经济用水中的比例 作物需水量是农业用水的主要组成部分。 作物需水量以水汽形式散入大气，无法再利用 3、作物需水量计算方法 一、影响作物需水量的因素 气象条件: 气温、大气湿度、风速、日照时间、辐射强度 作物条件：作物品种、叶面积指数（单位土地面积上的叶片面积〕、生育阶段 土壤因素：土壤含水量、土壤质地、地下水埋深等 作物状况受到气象和土壤条件的限制。如当土壤水分较少时，作物生长受到抑制，叶面积指数较小，同时气孔开度减小，蒸腾和蒸发量减少。 充分灌溉条件下影响需水量的因素是气象因素、叶面积指数和生育阶段。 二、计算方法 <一>直接计算法 从影响作物需水量的因素中选择主要因素，如水面蒸发、气温、湿度、日照和辐射等，根据试验观测资料，分析上述因素与作物需水量之间的根系，归纳出经验公式 1、以水面蒸发为参数(α值法) 气象因素与水面蒸发量关系密切，而水面蒸发与作物需水量有一定的相关关系，因此可以用水面蒸发和需水量的相关关系计算需水量。 ET＝aE0＋b ET=aE0 说明 蒸发量简单易得，在水稻地区曾被广泛应用。 除注意蒸发皿的规格安装方法外，还应考虑非气象条件的影响。如土壤、水文地质、农业措施等 该方法具所获得的参数具有很强的地域局限性 2、以产量为参数(K值法) 原理:作物产量是综合措施之结果。一定气象条件下，作物需水量随着产量提高而增加。 一般情况下，产量与需水量呈抛物线或指数关系。需水量达到一定水平后，产量会停止增加甚至减少。 常用经验公式: ET=KY 或 ET=KYn+C ET－需水量； K，C，n－经验常数和经验指数； Y－单位面积经济产量产量 K值法说明 可以根据计划产量减少出需水量,简单,但需要大量灌溉资料. 便于进行灌溉经济分析 使用条件：对于水分是产量主要制约因素的旱田较为有效，而对水田和灌水充分地区较差。 3、模系数法 用于各生育阶段需水量 原理：确定全生育期需水量，根据各生育阶段的需水规律，按照一定比例进行分配 Eti=1/100×Ki×ET Eti －第I个生育阶段的需水量 Ki为需水量模比系数，可由试验资料确定， 其他各项意义同前。 <二> 间接法 通过参考作物需水量间接计算作物实际需水量ET0，乘以相应的作物系数，得到作物实际需水量 参照作物需水量(Reference crop Evapotranspiration)是指土壤供水充分、地面完全覆盖、生长正常、高矮整齐的开阔矮草地的腾发量。该条件下，需水量主要受气象条件影响。 1、参考作物需水量计算方法 能量平衡法： 原理：作物腾发是能量消耗过程，通过平衡计算求出腾发耗能，折算成水量，即为作物需水量。 腾发耗能主要以热能形式进行，热能的主要由太阳提供。 彭－曼公式 目前最主要的潜在需水量计算公式 需水量取决于辐射、气温和干燥力 利用常规气象资料计算作物潜在腾发量 目前最新为FAO1992年的改进公式。教科书中为1979年FAO确定。 第二节 灌溉制度(Irrigation Schedule) 基本概念： 作物播种前（水稻插秧）及全生育期内灌水次数、灌水日期和灌水定额及其灌溉定额合成为灌溉制度 灌溉制度是灌区规划管理的依据，据此确定灌区建筑物规模和控制面积。 灌水定额：单位面积上一次灌水量； 灌溉定额：灌水定额之和。 灌水定额河灌溉定额：mm或m3/ha（亩不是法定单位，一般不在正式文献中出现) 一、充分灌溉(Full Irrigation)条件下的灌溉制度 充分灌溉：作物各生育阶段所需的水分都能够得到要求，作物处于最佳分条件，产量最高。 非充分灌溉（Deficit Irrigation) 灌溉供水不足，不能充分满足作物各阶段的需水量要求，其实际腾发量小于充分灌溉条件下的需水量。 充分灌溉是目前使用最广泛的灌水方法，适于水源丰富地区。目前的灌溉制度、通常是充分灌溉条件下的灌溉制度 <一>充分灌溉条件下灌溉制度确定 1、总结群众灌水经验 根据设计要求的