灌溉排水工程学.PPT

如果时段初的农田水分处于适宜水层上限(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： 任意时段农田水分变化图解： 1、在时段初A点，水田应按① 线耗水，至B点田面水层 降至适宜水层下限，即需要灌水，灌水定额为m ; 2、如果时段内有降雨P，则在降雨后，田面水层回升降 雨深P，再按②线耗水至C点时进行灌溉； 3、如降雨P ’很大，田间水面超过最大蓄水深度Hp,多余 水需要排除,排水量为 c，然后按③线耗水至D点时进行 灌溉。 根据上述原理可知，当确定了各生育阶段的适宜水 层 h max、h min、H p 以及阶段需水强度e i, ，可用图解法 推求水稻灌溉制度。 2、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。 (1)土壤计划湿润层的水量平衡方程 式中； w0、wt ：时段初和任意时间t土壤计划湿润层内的储水量； wT ：由于计划湿润层增加而增加的水量； P0 ：土壤计划湿润层内保存的有效雨量； K ：时段t内的地下水补给量，即K=kt，k为t时段内平均每昼夜地下水补给量；M：时段t内的灌溉水量； ET :时段t内的作物田间需水量，即ET =et , e为t时段内平均每昼夜的作物田间需水量。 根据作物正常生长对农田水分状况的要求，任一时段内土 壤计划湿润层内的储水量Wt 应满足： w min≤ wt ≤w max W min ：作物允许的最小储水量 W max ：作物允许的最大储水量 式（1—35）中有关参数的确定： 1）土壤计划湿润层深度（H ）:系指计划调节控制土壤水 分状况的土层深度，与作物品种、种类、发育阶段、土壤 性质以及地下水埋深等因素有关。 2)土壤适宜含水率θ适及允许最大θ max、最小含水率θ min: θ适通过试验或由生产实践经验确定。 土壤含水率θ应满足 θ min ≤ θ ≤ θ max θ max：以灌水不造成深层渗漏为原则，取田间持水率θ f θ min：土壤允许最小含水率,应大于凋萎系数,取0.6θf 3)有效降雨量(P0 )： 式中： σ：降雨有效利用系数，其值采用σ＝0.7~0.9； P：实际降雨量。 4)地下水补给量( K )：指地下水借土壤毛细管作用上升至作物根系吸水层内而被作物所利用的水量，与作物种类、作物需水强度、计划湿润层含水量等有关。 5)由于计划湿润层增加而增加的水量(wt): 式中: H1、 H2 ：计算时段初、末计划湿润层深度(mm) ; A: 土壤空隙率 , 以占土体积的％计 ; θ:(H2~H1)深度内土层中的平均含水率,以占孔隙率的％。 若某时段内没有水的补给，其水量平衡方程为： W min :土壤计划湿润层内允许最小储水量(m3/hm2或mm) 则由上式可推出距离下次灌水时间间隔t : 相应的灌水定额m： 上述（1— 40）~（1— 42）式可用土壤计划湿润层（H）内储水量的变化示意图来表示。得出上述数据后，可以确定旱作物播前灌水定额和生育期的灌溉制度。 （2）旱作物播前灌水定额（M 1 ）的确定 式中： θ0：播前H土层内的平均含水率，以占孔隙率的％计。 （3）根据水量平衡，采用图解法拟定早作物生育期的灌溉制度的步骤： 1）根据各旬计划湿润层深度H 和作物所要求的计划湿润层内土壤含水率的上限θ max和下限θ min，求出H土层内允许储水量上限W max（7）曲线及下限W min（6）曲线(W max=A H θ max, W min=A H θ min) ,绘于图1— 12上； 2)绘制作物田间需水量(ET )（1）累积曲线、由于计划湿润层加大而获得的水量(WT )（3）累积曲线、地下水补给量(K )（4）累积曲线以及净耗水量(ET- WT- K）（1-3- 4）累积曲线； 3)由设计年各时段降雨量求出渗人土壤的有效降雨量P0 （2）逐时段绘于上； 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，即自A点引直线平行于(ET- WT- K)曲线， 当遇有降雨时再加上有效降雨量P0 ，即得计划湿润土层实 际储水量(W )(5)曲线； 5)当w 曲线接近干w min时，即进行灌水，灌水定额值也同 有效降雨量P0一样加在w 曲线上； 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)全生育期灌溉定额， ，m i为各次灌水定额。 8)播前灌水定额M 1加上全生育期灌