农作物需水量和灌溉用水量

（Evaporation） 蒸发 蒸发（
定义：植株间土壤或 田面水分的蒸发 物理过程 蒸发是一种 蒸发是一种物理过程 土面蒸发一般小于自 由水面蒸发，但在饱 和含水率时基本等于 自由水面蒸发。
（Seepage）及田间渗漏 （Pecolation） 深层渗漏 深层渗漏（ 及田间渗漏（
：旱田中由于降雨或灌溉水量太多，使土壤水 深层渗漏 深层渗漏：旱田中由于降雨或灌溉水量太多，使土壤水 分超过了田间持水量，向根系活动层以下的土层产生渗 漏的现象 田间渗漏：水稻田的 渗漏 稻田渗漏造成水和肥 的流失，但可促进土 壤通气，改善还原条 件，消除有毒物质， 有利于作物生长。
能量平衡公式
R
n
= G
+ C + λ E
净辐射
土壤增温
显热
潜热
以热量平衡形式 表示的能量平衡 ＋水汽扩散理论
蒸发蒸腾 消耗的热 能
换算成水 深得ET
P0 ∆ 公式（ FAO 1979） 修正Penman • R + E P0 ∆ •ea − ed ) Ea = 0.26(1 +10+ .54u z )( P γ ET
作物需水量有时段概念，如作物全生育期需水量，某生育阶 段需水量，月、旬、日、小时需水量。 作物需水量常以每天多少毫米表示 (mm/day)
2、田间耗水量
（ Consumptive Use of Water） 旱地耗水量 稻田耗水量 = 作物需水量 = 作物需水量 + 田间渗漏
水稻田的渗漏 Percolation in paddy field
Rn = 作物冠层的净辐射 G = 土壤热通量 T = 2m 高的平均气温 (0C) Uz = 2m 高的风速 ea = 饱和水气压 ed = 实际水气压 ∆ = 温度饱和水气压曲线上在 T处的斜率 γ = 湿度表常数

– 7.7(自流灌区，灌水延续时间为24h) – 7.92(抽水灌区，灌水延续时间为20－22h)
应注意的问题
• 灌水延续时间T直接影响灌水率q，从而 影响渠道的设计流量和工程造价； • T应考虑： – 作物种类，是不是耐旱，效益；
– 主要作物，主要作物的灌水要满足，次要作 物可退后几天； – 关键期，敏感期。
应注意的问题
我国经验（万亩以上灌区）延续时间
小麦：播前灌10～20昼夜 拨节后10～15昼夜 棉花：苗期花铃期8～12昼夜 吐絮期8～15昼夜 玉米：拨节抽穗10～15昼夜 开花期8～13昼夜 对于小灌区，T可减小
灌水率图的绘制与修正
• 根据灌水率表绘制出灌水率图。 • 根据设计典型年得出的灌水率，称为设 计灌水率。
第二种 用综合灌水定额 推求灌溉用水量及用水过程
• 任一时段的综合灌水定额：
某时段内各种作物灌水定额的面积加权平均值，即：
m综净＝α1m1 + α 2 m2 + L
M综净－某时段内综合净灌水定额 m1，m2－第1种、第2种作物在该时段内的灌水定额； α1，α2－各种作物灌溉积占灌区的灌溉面积的比值；
第一种：用灌水定额（直接推算法） 第二种：用综合灌水定额。
第一种 用灌水定额 推求灌溉用水量及用水过程
• 灌区种有多种作物，需要多次灌溉，那么对于 任何一种作物的某一次灌水，灌溉用水量为：
W净＝mA
• 当作物的灌溉面积，灌溉制度确定后，即可利 用上式推算出各次各种作物灌水的净灌溉用水 量（下表）及灌溉用水量过程线。
一 般 经 验
• 大面积水稻灌区（1万亩以上）的设计净 灌水率0.45～0.6立方米/秒/万亩； • 大面积旱作灌区（1万亩以上）的设计净 灌水率0.2～0.35立方米/秒/万亩； • 小面积灌区，要大于上述经验数据。

一、直接计算需水量的方法
1、以水面蒸发为参数的需水系数法(简称“α值法” 或称蒸发皿法)
ET= α E0 ET= a E0 +b
(2-1) (2-2)
ET — 某时段内的作物需水量，以水层深度mm计； E0 — 与ET同时段的水面蒸发量，以水层深度mm计。一般 采用80cm口径蒸发皿的蒸发值； a，b — 经验常数； α— 需水系数，或称蒸发系数，为需水量与水面蒸发量之比 值。
而这一时段末灌水定额m
m =Wmax -Wmin= 667nH（θmax – θmin) m =Wmax -Wmin= 667H（θ′max – θ′min)
式中 m— 灌水定额，m3/亩； H— 该时段内土壤计划湿润层深度，m； n—计划湿润层内土壤的空隙率（以占土壤体积的%计）
2、基本资料的收集
任一时段内土壤计划湿润层的储水量必须经常保持在 一定的适宜范围内，处于 Wmin ~ Wmax之间。
当无有效降雨时，计划湿润层中的储水量由于作物的 消耗接近于Wmin，此时需要进行灌溉，补充水量。
Wmin= W0 – ET + K
则，推算出开始进行灌水时的时间间距
t= (W0-Wmin) / (e-k)
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。
模系数法
如何估算各生育阶段需水量
先确定全生育期作物需水量，然后按照各生育阶段需 水规律，以一定比例进行分配。
ETi = Ki ET /100 （3-5） K=ETi / ET
ETi— 某一生育阶段作物需水量； Ki— 需水量模比系数，即生育阶段作物需水量占全生育期作 物需水量的百分数
影响作物需水量的影响因素

灌溉需水量
灌溉需水量指的是农作物生长期间所需的水量，主要包括蒸发散失、作物需水和土壤水分补给等因素。

根据灌溉需水量的大小，可以确定灌溉的频率和用水量，从而实现高效利用水资源的目的。

灌溉需水量的大小因作物类型、生长期、地理位置和气象条件等因素而异。

一般来说，作物所需的水量越大，对灌溉水的质量和频率要求也就越高。

在确定灌溉需水量时，还应考虑土壤类型、土质、坡度和降雨量等因素，以便更好地满足作物的生长需要。

为了减少灌溉用水量，还可以采用节水灌溉技术，如滴灌、喷灌和微灌等，有效地减少了水资源的浪费，提高了作物的产量和品质，为农业可持续发展做出了重要贡献。

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