农田水利学2章2灌溉制度[全面]
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农田水利工程灌溉制度
农田水利工程灌溉制度农田水利工程灌溉制度一、制定背景农田水利工程是农业生产中不可或缺的重要环节，而灌溉则是农田水利工程中的核心。
为了保障农业生产的顺利进行，提高农业生产效益，制定一套完善的灌溉制度势在必行。
二、制定目的本制度旨在规范农田水利工程灌溉管理，确保灌溉效率和经济效益最大化。
三、适用范围本制度适用于全国各地的农田水利工程灌溉管理。
四、主要内容1. 灌区划分及管理（1）根据不同地区、不同作物需求划分合理的灌区，每个灌区设立一个负责人，并明确其职责和权力；（2）建立健全的管理体系，规定每个灌区应有专门的管理机构，并设立专门的经费用于维护和改善该灌区内各项设施；（3）对于不同类型土地和作物，采取不同方式进行管控。
对于特殊作物如果树等，实行滴灌或喷淋等精细化灌溉方式。
2. 灌溉设施建设与维护（1）在灌区内建立完善的灌溉设施，包括水库、水渠、水泵等，确保供水充足；（2）定期检查各项设施的运行情况，及时发现并排除故障，确保设施正常运转；（3）加强对于各项设施的维护和保养，延长使用寿命。
3. 灌溉管理制度（1）建立科学合理的灌溉制度，制定合理的灌溉计划；（2）根据不同作物需求和生长阶段进行分类管理，制定不同的灌溉方案；（3）在每个生长季节结束后进行总结和评估，对于不合理之处进行改进。
4. 灌溉技术培训（1）加强对于农民的技术培训，提高其对于灌溉管理的认识和能力；（2）开展技术交流活动，推广新型灌溉技术和管理方法。
五、实施步骤1. 制定本制度并公布实施。
2. 在全国范围内开展宣传教育活动，提高农民对于灌溉管理的认识和重视程度。
3. 加强与各级政府部门的沟通合作，争取更多的经费用于灌溉设施建设和改善。
4. 加强对于农民技术培训，提高其对于灌溉管理的认识和技能水平。
5. 定期对本制度进行评估和修订，不断完善管理体系。
六、责任分工1. 灌区负责人：负责本灌区内的灌溉管理工作，并向上级主管部门汇报工作情况。
2. 管理机构：负责本灌区内各项设施的维护和保养，及时发现并排除故障。
(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。
农业灌溉专项节水规章制度
农业灌溉专项节水规章制度第一章总则第一条为了加强农业灌溉节水工作，有针对性地降低灌溉水资源消耗，提高灌溉水利用效率，制定本规章制度。
第二条农业灌溉专项节水规章制度适用于农业生产中的灌溉工作。
第三条农业灌溉专项节水工作的基本原则是科学规划、严格管理、创新技术、保护环境、提高效益。
第四条农业灌溉专项节水规章制度由国家和地方人民政府相关部门制定，并负责监督执行。
第五条农业灌溉专项节水规章制度的遵守与执行，是农业生产单位的法定责任。
第二章灌溉水资源保护第六条农业生产单位要按照国家和地方相关规定，严格控制灌溉用水的总量和用水时间，确保灌溉用水的科学合理利用。
第七条农业生产单位要合理使用灌溉工具和设备，确保灌溉作业的精准度和效率性。
第八条农业生产单位要采取有效措施，保护灌溉水资源和水源地的生态环境，防止水土流失和水质污染。
第九条农业生产单位要建立完善的灌溉水资源监测体系，定期对灌溉用水进行水质检测和水量抄表。
第十条农业生产单位要加强对农业灌溉节水技术的推广和应用，提高灌溉效率和水资源利用率。
第三章灌溉设施管理第十一条农业生产单位要建立健全的灌溉设施管理制度，包括灌溉水利工程的维护和保养、设备的保管和管理等。
第十二条农业生产单位要对灌溉设施进行定期检查和维修，保证设施的正常运行和高效利用。
第十三条农业生产单位要合理安排灌溉作业时间和灌溉频率，避免无效灌溉和水分浪费。
第十四条农业生产单位要建立健全的灌溉作业制度，确保农作物地下水位和土壤含水量处于适宜状态。
第十五条农业生产单位要配备合格的灌溉作业人员，加强对灌溉技术的培训和指导，提高作业人员的灌溉水平。
第四章节水灌溉技术推广第十六条农业生产单位要积极开展灌溉技术的研究和推广，提高农业灌溉水平和效率。
第十七条农业生产单位要推广节水灌溉技术，包括雨水收集、滴灌、喷灌等节水技术，降低灌溉水耗量。
第十八条农业生产单位要利用现代信息技术和智能化设备，实现灌溉作业的智能化和自动化，提高灌溉效率。
农田水利学(1-2)
§1.1 农田水分状况
1 土壤水存在的形式（按形态分）
多孔 介质
（1） 汽态水：孔隙中的水汽
吸湿系数
（2） 吸着水：吸湿水&薄膜水
最大分子 持水率
不含吸着水
（3） 毛管水：毛管作用下能保持的水
（4） 重力水：超出毛管含水率的部分
地面水、地下水和土壤水。土壤水分是农田量较少。有利于微生物活动。 • 2、吸着水 包括吸湿水和薄膜水。 • A、吸湿水：被紧紧束缚于土壤颗粒表面，无法在重力和毛管 力作用下移动。吸湿水达到最大时的土壤含水量为 吸湿系数。 土壤颗粒对吸湿水的吸附力在31～2000atm,无法被作物利用。 • B、薄膜水：吸附于土壤颗粒表面，只能沿土壤表面进行速度 较小的移动。薄膜水达到最大时的土壤含水量为土壤最大分子 持水率。 最外层水分子所受到的吸附力约为6.25atm。
土壤水分特征曲线的作用
• 进行含水量和土壤吸 力之间的转换 • 间接反映土壤孔隙的 大小 s=4σ／d • 分析不同质地土壤的 持水性能 • 为土壤水分定量分析 提供参数。
干旱的种类及其原因
• 根系吸收水分破坏植物体内水分平衡和协调称为干 旱 • 大气干旱:大气温度过高或者辐射过强，干热风等导 致蒸发大于吸水速度，所形成的干旱。西北和华北 地区较多。此时土壤含水量不一定很低。 • 防止方法：微灌、遮阳网等 • 土壤干旱：土壤水分过少，植物无法正常吸收以补 偿叶片蒸发所形成的干旱。是对植物危害最大的干 旱。 • 其他[生理(?)干旱]：其他非土壤水分条件引起的植物 干旱。如土壤溶液浓度过大(PEG试验)、土壤通气不 佳（二氧化碳浓度过高)等。
• 3、毛管水
– 毛管水是在重力作用下土壤中能够保持的水分。即重 力作用下土壤中超出吸着水的部分。或者说在毛管力 作用下能够保持在土壤中的水分。 – 上升毛管水：地下水能沿土壤毛细管上升的水分。当 地下水位较高时，下层水分可通过毛管上升。 – 毛管悬着水：降雨或灌溉后，上层土壤中由于毛细管 作用所能保持在土壤孔隙中的水分（由地面渗入〕。 – 毛管悬着水达到最大时的土壤含水量为田间持水量， 此时土壤毛管力在0.1~0.3atm之间。该指标是农田灌 溉中应用最广泛的指标之一。 – 生产中通常将灌水两后土壤所能够保持的含水量称为 田间持水量。
农田水利学：2章2灌溉制度
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。
m hmax hmin
水稻生育期内任一时段 农田水分变化图解法
（一）农田水量平衡方程
旱作物的生育期任一时段内，土壤计划湿润层（根系层）H内 的水量平衡可表示为： W W W P K M ET
t 0 r 0
K=kt，k为t时段内平均每
昼夜地下水补给量 (mm 或
m3/hm2)；ET=et,e为t时段 内平均每昼夜的作物田间
本田灌溉
生育期内灌溉
1、泡田定额 M1 M1 = (h0 + s1 + e1 t1 －P1) =0.667(h0 + s1 + e1t1－P1) (mm) (m3/亩)
M1 ： 泡 田 定 额 ； h0 ： 插 秧 时 田 面 所 需 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)；e1：泡田期水田田面平均蒸 发强度(mm/d),可用水面蒸发强度代替； t1：泡田 期日数（d）； P1：泡田期内的降雨量。
W0 Wmin t ek
m Wmax Wmin 667nH(max min )
' ' m Wmax Wmin 667H (max min )
（三）水量平衡法资料的确定
1、土壤计划湿润层深度 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。
农田水利学第二章 灌水方法(喷滴灌)
–施肥、喷药、控制病虫害。
• 5.促进农业生产环境改善和可持续发展水量的去向：
–（1）储存于计划湿润层V1 –（2）深层渗漏V2 –（3）蒸发漂移V3 –（4）地表径流V4
灌水方法与灌水技术
1.田间灌溉水有效利用率Ea
–储存于计划湿润层中的水量占实际灌水量的 比值。 –要求Ea大于0.85 • 超量灌溉； • 渗漏过多； • 漂移、蒸发过大。 –田间水利用系数ᵑ田
二、喷灌分类
• １．固定式喷灌系统 – 除喷头外，其他部分在整个灌溉季节固定不动 – 干管、支管多为地埋式管道 • ２．移动喷灌 – 系统各部分可以移动 – 设备利用率高，成本低。 • ３．半固定式喷灌 – 动力、水泵和干管固定，支管和喷头移动。
三、喷头与管道
• 1、喷头种类
–按压力分类：高压喷头、低压喷头、中压喷 头 –按结构分类：旋转式、固定式、喷管带
灌水方法与灌水技术
5、细流沟灌
• 较小的入沟流量；
– 0.5-1.0L/s
• 沟内水深较小；
• 水流推进到沟道末端被完全入渗。
– 与流量配合，被全部消耗与推进长度上。 – 选择适合的长度，使得灌溉均匀度满足要求。
灌水方法与灌水技术
6、隔沟交替灌溉（分根交替灌溉）
• 原理： – 胁迫根系发出的化学信号，调节地上部分气 孔和耗水过程
• B*L*m=q*B*t，即t=L*m/q
• 此时的灌水ｍ一般大于计算出的灌水定额？
灌水方法与灌水技术
(1)当ｍ和Ｌ一定时（已成灌区）
• 选择合适的ｑ，使灌水均匀度最大。 – 模拟水流推进和消退曲线，使二者尽可能平行。 – ｑ不能引起冲刷。 – 若渠道流量过小，可减小畦田宽度，或者实行轮灌。 • 改水成数
• 5.促进农业生产环境改善和可持续发展水量的去向：
–（1）储存于计划湿润层V1 –（2）深层渗漏V2 –（3）蒸发漂移V3 –（4）地表径流V4
灌水方法与灌水技术
1.田间灌溉水有效利用率Ea
–储存于计划湿润层中的水量占实际灌水量的 比值。 –要求Ea大于0.85 • 超量灌溉； • 渗漏过多； • 漂移、蒸发过大。 –田间水利用系数ᵑ田
二、喷灌分类
• １．固定式喷灌系统 – 除喷头外，其他部分在整个灌溉季节固定不动 – 干管、支管多为地埋式管道 • ２．移动喷灌 – 系统各部分可以移动 – 设备利用率高，成本低。 • ３．半固定式喷灌 – 动力、水泵和干管固定，支管和喷头移动。
三、喷头与管道
• 1、喷头种类
–按压力分类：高压喷头、低压喷头、中压喷 头 –按结构分类：旋转式、固定式、喷管带
灌水方法与灌水技术
5、细流沟灌
• 较小的入沟流量；
– 0.5-1.0L/s
• 沟内水深较小；
• 水流推进到沟道末端被完全入渗。
– 与流量配合，被全部消耗与推进长度上。 – 选择适合的长度，使得灌溉均匀度满足要求。
灌水方法与灌水技术
6、隔沟交替灌溉（分根交替灌溉）
• 原理： – 胁迫根系发出的化学信号，调节地上部分气 孔和耗水过程
• B*L*m=q*B*t，即t=L*m/q
• 此时的灌水ｍ一般大于计算出的灌水定额？
灌水方法与灌水技术
(1)当ｍ和Ｌ一定时（已成灌区）
• 选择合适的ｑ，使灌水均匀度最大。 – 模拟水流推进和消退曲线，使二者尽可能平行。 – ｑ不能引起冲刷。 – 若渠道流量过小，可减小畦田宽度，或者实行轮灌。 • 改水成数
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
农田水利灌溉工程管理制度
农田水利灌溉工程管理制度一、总则为了规范和优化农田水利灌溉工程管理工作，提高农田灌溉效率，保障农田水稳产，特制定本管理制度。
二、管理范围本制度适用于农田水利灌溉工程的规划、建设、运行和维护管理。
三、责任部门1.水利部门负责对农田灌溉工程进行规划和设计，拟定项目方案和施工方案，组织实施灌溉工程建设。
2.农业部门负责对农田灌溉工程进行管理和监督，保障农业生产的正常进行。
3.其他相关部门配合水利和农业部门，协助完成农田灌溉工程的管理工作。
四、规划建设1.水利部门应按照国家相关规定，制定农田灌溉工程的规划，明确灌溉工程的总体布局和发展目标。
2.水利部门应根据农田的用地特点和需求，设计合理科学的灌溉方案，并制定详细的施工计划。
3.水利部门应加强对农田灌溉工程施工单位的监督和管理，确保施工安全和质量。
五、运行管理1.农业部门应加强对农田灌溉工程的运行管理，定期检查灌溉设备和管道的状况，及时处理故障和漏水。
2.农业部门应按照季节和作物的需要，制定合理的灌溉计划，确保农田的灌溉水量和质量。
3.农业部门应加强对农田灌溉工程的节水和节能管理，提高灌溉效率，降低灌溉成本。
六、维护管理1.农业部门应定期对农田灌溉设备和管道进行维护保养，及时更换老化和损坏的零部件。
2.农业部门应加强对农田灌溉工程的监测和调节，确保农田的灌溉水量和质量符合要求。
3.农业部门应建立健全农田灌溉工程的档案管理制度，及时更新和完善相关资料。
七、安全管理1.农业部门应制定安全生产规章制度，加强对农田灌溉工程的安全管理和监督。
2.农业部门应加强对农田灌溉工程施工单位和操作人员的安全培训和教育。
3.农业部门应建立灌溉工程事故应急预案，及时应对灌溉工程发生的突发情况。
八、奖惩机制1.对于在农田灌溉工程建设和运行中表现突出的单位和个人，给予奖励和表彰。
2.对于违反农田灌溉工程管理制度的单位和个人，依法给予处罚和纠正。
九、监督检查1.水利和农业部门应定期对农田灌溉工程的规划、建设、运行和维护管理情况进行监督检查。
2 作物灌溉制度
§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。
二、水稻的灌溉制度水稻种植一般采取育秧移栽的方法。
育秧的田块叫秧田。
移栽的田块叫本田或大田。
秧田育秧时间短，田块面积小，灌水量较少，因此下面主要讨论的是大田的灌溉制度。
秧田的灌溉：先灌浅水，水深10~20mm，苗高3cm后，增加水深至20~40mm，苗高10cm 后，排水落干，促进根系生长，拔秧前为便于拔秧，再深水浸泡。
本田插秧前需要泡田整田，便于插秧，并为秧苗返青创造条件。
所以本田分为泡田期和插秧后的生育期。
泡田期灌水定额称为泡田定额。
（一）泡田定额泡田额一般为80~110m3/亩。
江苏昭关灌区多年平均M饱=98.7m3/亩。
（二）生育期灌溉制度1．水田水量平衡方程某时段水量耗损：蒸发E、渗漏S、排水C水量补给：降雨P、灌溉M设时段初水层深为h1，时段末水层深h2，则2．计算灌溉制度计算原理见下图：3、计算方法（1）列表逐日计算（2）编写电算程序，利用计算机计算三、旱作物的灌溉制度（一）播前灌水定额播前灌水的作用：保证种子发芽出苗；储水。
农水课件
生育期 日期 作物系数
播种~分蘖 分蘖~返青 返青~拔节 ┋
全生育期 产量 （kg/亩）
10.7~11.4 11.5~3.8 3.9~4.8 ┋
10.7~6.10
1.08 1.45 1.08 0.88 0.63 0.70 ┋ ┋
0.73 0.86
1.90 0.77 1.07 ┋
0.91
427
666
690
苗高3cm后，增加水深至20~40mm；
苗高10cm后，排水落干，促进根系生长； 拔秧前为便于拔秧，再深水浸泡。
根据江苏经验，每亩秧田总耗水量为300~420mm
9
二、水稻的灌溉制度
（一）泡田定额
方法：
• 根据土壤、地势、地下水埋深和耕犁深
度相类似的田块上的实测资料决定
江苏地区M泡=80~110m3/亩
生育阶段
100 373.32 121.5 494.82
34 6.1
水稻灌溉制度制订举例说明
表4 早稻灌溉制度表
灌水次序 1 2 3 4 5 6 7 8 合计（灌溉定额） 灌水日期 4.27 5.2 5.12 5.23 6.2 6.15 6.18 7.1 灌水定额 mm m3/亩 20 13.3 20 13.3 20 13.3 30 20 80 53.3 30 20 30 20 20 13.3 250 166.5
第二章 作物需水量 和灌溉用水量
徐 英
1
内容提要
兴建灌溉工程（渠道、 管道、水闸、泵站、水 库等） 确定灌溉用水量 和灌溉用水流量 （或灌水率）
计算作物需水量
确定作物灌溉制度
2
第二章 作物需水量 和灌溉用水量
第二节作物的灌溉制度
3
一、概述
播种~分蘖 分蘖~返青 返青~拔节 ┋
全生育期 产量 （kg/亩）
10.7~11.4 11.5~3.8 3.9~4.8 ┋
10.7~6.10
1.08 1.45 1.08 0.88 0.63 0.70 ┋ ┋
0.73 0.86
1.90 0.77 1.07 ┋
0.91
427
666
690
苗高3cm后，增加水深至20~40mm；
苗高10cm后，排水落干，促进根系生长； 拔秧前为便于拔秧，再深水浸泡。
根据江苏经验，每亩秧田总耗水量为300~420mm
9
二、水稻的灌溉制度
（一）泡田定额
方法：
• 根据土壤、地势、地下水埋深和耕犁深
度相类似的田块上的实测资料决定
江苏地区M泡=80~110m3/亩
生育阶段
100 373.32 121.5 494.82
34 6.1
水稻灌溉制度制订举例说明
表4 早稻灌溉制度表
灌水次序 1 2 3 4 5 6 7 8 合计（灌溉定额） 灌水日期 4.27 5.2 5.12 5.23 6.2 6.15 6.18 7.1 灌水定额 mm m3/亩 20 13.3 20 13.3 20 13.3 30 20 80 53.3 30 20 30 20 20 13.3 250 166.5
第二章 作物需水量 和灌溉用水量
徐 英
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内容提要
兴建灌溉工程（渠道、 管道、水闸、泵站、水 库等） 确定灌溉用水量 和灌溉用水流量 （或灌水率）
计算作物需水量
确定作物灌溉制度
2
第二章 作物需水量 和灌溉用水量
第二节作物的灌溉制度
3
一、概述
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3、有效降水量P0
（1）设计降水量 对当地多年降水资料进行频率分析，按25%、
50%、75%的降水保证率（指多年期间降水量能够 得到充分满足的机率，与"灌溉设计保证率"类似） 选定三个降水典型年，根据典型年中的降水量、 降水分布情况，设计不同保证率条件下的降水量 及其出现的时间。
3、有效降水量P0
m
Wmax
Wmin
667
H
(
' m
ax
' m
in
)
（三）水量平衡法资料的确定
1、土壤计划湿润层深度 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，需根据当 地实际情况确定。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。
现蕾期 开花结铃期 吐絮期 0.4～0.6m 0.6～0.8m 0.6～0.8m
拔节期 孕穗期 抽穗期 灌浆期 0.4～0.5m 0.5～0.6m 0.6～0.8m 0.8m
2、土壤适宜含水量及上、下限的确定
土壤适宜含水量：最适宜作物生长的含水量，介于
θmax与θmin之间。
冬小麦、棉花和玉米各生育阶段要求的土壤适宜含水量
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。
（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。
'
（四）旱作物播前的灌水定额(M1)的确定
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：
M1 667 H (max 0 )n
M1
667 (m ax
0 )
水
H
思考题 1、试述作物灌溉制度的内容和确定方法? 2、试述旱作区水量平衡方程中各要素的含义 及用图解法确定旱作物灌溉制度的步骤? 3、某一时段灌水定额如何计算？
拔节期后 70～80% 成熟期 55～70% 灌浆成熟期 70%左右
土壤含水量应满足以下两个条件：
1）既不产生深层渗漏，又要满足作物对土壤空 气含量的要求，故一般可取为田间持水量。
2）土壤含水量的下限土壤允许最小含水率[θmin]
应大于凋萎系数，以作物生长不受抑制为准，一 般以占田间持水量的百分数计。根据经验取60% 左右的田间持水量（毛管断裂点）比较适宜。
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 。
2、生育期灌溉定额M2
在水稻生育期任何一个时段（t）内，农田水 分的平衡关系可表示为：
h1 ＋P ＋m－WC－d= h2
时段内的排水量
h1、h2：时段始、末田面水层深度（mm）
h1 p m WC d h2
水稻生育期内任一时段 农田水分变化图解法
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
二 、水量平衡法确定水稻的灌溉制度
（一）原理：水量平衡原理确定灌溉制度 不同之处：
水稻不同生育阶段需在田面维持一定深度的 水层，根系层土壤多数时间处于饱和状态，应考 虑稻田的深层渗漏问题（排水）；
确定水稻灌溉制度时，应以淹灌水层深度的 变化为依据。
（一）原理 我国水稻栽培主要采用育秧移栽方式
秧田灌溉
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。
2）根据灌溉试验资料制定
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。
3、有效降水量P0
（2）有效降水量的计算 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：
P0 = P - P径 - P渗
3、有效降水量P0
m3/hm2)；ET=et,e为t时段
内平均每昼夜的作物田间 需水量（mm或m3/ hm2）
（二）原理
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）。
3）根据作物的生理、生态指标制定
作物对水分的生理反应可从多方面反映 出来，利用作物各种水分生理特征和变化规 律作为灌溉的指标，能更合理地保证作物的 正常生长发育和它对水分的需要。
4）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 土壤含水量降至下限时则应进行灌水，以 保证作物充分供水。
根据灌区当地条件采用 先进的育秧方法确定
稻田灌溉
泡田灌溉
本田灌溉 生育期内灌溉
1、泡田定额 M1 M1 = (h0 + s1 + e1 t1 －P1)
=0.667(h0 + s1 + e1t1－P1)
(mm) (m3/亩)
M1 ： 泡 田 定 额 ； h0 ： 插 秧 时 田 面 所 需 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)；e1：泡田期水田田面平均蒸 发强度(mm/d),可用水面蒸发强度代替； t1：泡田 期日数（d）； P1：泡田期内的降雨量。
一、灌溉制度的内涵及确定方法
（一）灌溉制度的定义 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适 时适量的方案。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。
5、计划土壤湿润层增加而增加的可利用水量
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：
WT 667 (h2 h1)n
WT
667(h2
h1) 水
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。
（二）原理 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：
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，单位：㎜，m3/hm2。
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。
（1）选择降水典型年的方法有三种： a）按年降水的频率选择典型年。因降水量 在年内分布不均，尤其是在灌溉季节内降水 变差大的地区，雨情往往会不符合设计要求。
b) 按作物生长时期降水量的频率选择典型年。 如果灌区主要作物的生长期大致相同时，用此 法可得到满意的结果。
c) 按年降水的变化特征分阶段选择典型年，例 如可以按干、湿季分别统计计算降水量发生的 频率。
冬小麦、棉花、玉米各生育期较典型的计划湿润层深度
冬小麦 棉花 玉米
生育期 计划湿润层深度
生育期 计划湿润层深度
生育期 计划湿润层深度
幼苗期 0.3～0.4m
幼苗期 0.3～0.4m
幼苗期 0.3～0.4m
分蘖期 拔节期 抽穗期 灌浆期 0.4～0.5 m 0.5～0.6m 0.6～0.8m 0.8～1.0 m
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。
Wmin W0 K ET
土壤计划湿润层(H)内储水量变化
（二）原理
判断是否需要灌 比较θ0 （ W0 ）与 θmin（Wmin）
什么时候灌 灌多少
t W0 Wmin ek
时段末的灌水定额（m3／hm2或mm） 则为（注意单
位换算）:
m Wmax Wmin 667 nH (max min)
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 hmi壤计划湿润层（根系层）H内
的水量平衡可表示为：
Wt W0 Wr P0 K M ET