节水灌溉重点.docx

节水灌溉重点.docx

《节水灌溉重点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《节水灌溉重点.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

节水灌溉重点

一、绪论

1.水资源短缺的四种类型：

工程型缺水、设施型缺水、污染型缺水、资源型缺水

2.我国的灌溉分区：

A常年灌溉带多年平均降雨量少于400mm，包括西北内陆区和黄河中上游部分地区。

西北内陆地区:

青海、新疆、甘肃河西走廊和内蒙古阿拉善高原，年降水量不足200mm，年蒸发量则达2000—3000mm。

黄河中上游地区:

陕西、甘肃、宁夏、山西及内蒙古的大部分地区，这一地区的绝大部分为黄土高原，年降水量由西部200mm向东渐增至400mm，其中70％—80％集中在8—9月，且多暴雨，十年九旱，水土流失极为严重，是黄河泥沙的主要来源。

B不稳定灌溉带多年平均降雨量大于400mm小于1000mm，包括黄淮海地区和东北地区。

黄淮海地区，包括河北、河南、山东、苏北、皖北和京、津二市，多年平均降水量500—900mm,60－80％降雨集中在6－9月。

东北地区，包括辽宁、吉林、黑龙江三省及内蒙古自治区东部地区。

海拔200m以下。

全区降水量300～900mm，自西向东递增；7～9月占全年60％以上，而4～5月仅10％—15％，春旱严重，且持续时间长。

C水稻灌溉带多年平均降雨量大于1000mm，主要是长江中下游，珠、闽江地区及西南部分地区。

长江中下游地区：

包括湖南、湖北、江西、浙江、上海及江苏、安徽的大部分。

亚热带气候，温暖潮湿，多年平均降水量800-1800mm，圩垸内地势低洼，易遭洪涝灾害。

珠闽江地区，包括广东、广西、福建和海南，本区地处亚热带和热带、属湿热多雨的季风气候区，年降水量在1000—2000mm。

西南地区，包括云南、贵州、四川和西藏，地貌单元以高原山地为主。

全区为亚热带与热带气候类型，年降水量1000—1500mm

3.与传统灌溉相比节水灌溉技术的优点有哪些？

答：

（1）节约用水，提高水利用效率

（2）增加作物产量、提高农作物品质

（3）节省劳力

（4）对土壤地形的适应性强

二、第一章

5.影响作物需水量的因素有哪些？

答：

（1）气象条件:

气温、大气湿度、风速、日照时间、辐射强度

（2）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，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

（3）土壤因素：

土壤含水量、土壤质地、地下水埋深等

（4）农业技术

6.农田土壤水分存在的基本形式--形态法

答：

①按物理形态划分：

固态---土壤冻结时才存在

液态—土壤水分存在的主要形态-

汽态---未被水分占据的土壤孔隙中，含量少

②按运动特征划分：

吸着水：

吸湿水、薄膜水

毛管水：

上升毛管水、悬着毛管水

重力水

9.水分存在形式与作用力：

10.土壤含水量的表示方法与换算

此外，为了将土壤所含实际水量与降雨量、蒸发量进行比较，常需要将一定深度土层中的含水量换算成水层深度（mm），换算公式如下：

水层厚度（mm）=土层厚度（mm）×土壤含水量（体积比）

=土层厚度（mm）×土壤含水量（重量比）×土壤干容重

由于灌水量常用m3/667m2或m3/ha来表示，为了便于比较和计算，常用水的体积来表示土层内的储水量：

m3/667m2=1.5mm

水层厚度（mm）=1.5×储水量（m3/667m2）

水层厚度（mm）=10×储水量（m3/ha）

11.如何进行农田土壤水分的调控？

答：

生产实践中，由于降雨与灌溉的间断性与农田需水的持续性导致农田水分不足和水分过多现象经常出现。

要为作物生长创造良好的环境，就需要采取适当的灌排工程措施和农业措施调节土壤水分。

1）农田水分不足的原因：

A．降雨量不足；

B．降雨入渗量少，径流损失较多；

C．土壤保水能力差，渗漏及蒸发损失水量过大。

2）调节措施：

A.灌溉是补充土壤水分的主要方法。

B.采用适当的农业技术措施可以改善土壤结构，增加降雨利用量，提高土壤的蓄水保墒能力。

3）农田水分过多的原因：

①大气降水补给农田水分过多；

②洪水泛滥、湖泊漫溢、海潮侵袭或坡地地面径流汇集等使低洼地积水成灾；

③地下水位过高，上升毛管水不断向上补给；或因地下水从坡地溢出，大量补给农田水分；

④地势低洼，出流条件不好。

4）调节措施：

①分析农田水分过多成灾的原因，采取适当的技术措施，加以治理。

洪灾、涝灾、渍害和土壤次生盐碱化有时单独发生，有时同时出现。

需要根据灾害发生的原因，采取不同措施或综合措施。

15.如何区分水多的几种灾害，即如何区分洪灾、涝灾、渍害和土壤次生盐碱化？

答：

洪灾：

因河湖泛滥而形成的灾害称为“洪灾”；

涝灾：

降雨过多，积水难排，酿成灾害，叫做“涝灾”；

渍害：

因降雨、灌溉水量太多，或因地下水补给水量太多，使土壤长期过湿，危害作物生长，叫做“渍害”；

土壤次生盐碱化：

在我国北方地区，当地下水位过高，蒸发强烈时，往往诱发土壤次生盐碱化。

16.何为作物需水量、作物耗水量，作物需水量的组成、二者之间有何异同？

答：

（1）作物需水量是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。

（2）作物需水量的组成：

作物需水量=植株蒸腾量+棵间蒸发量+组成植株体的水分

作物需水量=植株蒸腾量+棵间蒸发量

或者是：

a作物生理需水：

作物生命过程中各种生理活动（如蒸腾作用、光合作用等）所需要的水分。

植株蒸腾实际上是作物生理需水的一部分。

b作物生态需水：

指生育过程中，为给作物正常生长发育创造良好的生长环境所需要的水分。

棵间蒸发即属于作物的生态需水。

（3）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。

（4）异同点：

作物需水量是一个理论值，又称为潜在蒸散量（或潜在腾发量），而作物耗水量是一个实际值，又称实际蒸散量。

作物需水量与作物耗水量的单位一样，常以m3亩-1或mm水层表示。

18.作物需水量的计算方法有：

（1）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关系，归纳出经验公式。

具体方法有①蒸发皿法（以水面蒸发为参数，也称为a值法）②产量法（以产量为参数，也称为k值法）③多因素法④模系数法

（2）间接计算法：

，通过参考作物需水量间接计算作物实际需水量ETO，乘以相应的作物系数，得到作物实际需水量。

方法分为①参考作物需水量计算方法（布莱尼一克莱多法、以辐射为参数的计算方法、能量法、彭曼综合法、Penman-Monteith法）②实际作物需水量计算（分别是在充分供水条件下和水分胁迫条件下进行计算）

20.如何利用水量平衡原理确定灌溉制度？

答：

（1）水量平衡原理

水量平衡方程：

Wt－W0＝WT＋P0＋Ｋ＋M－ET

W0、Wt分别为时段初和任一时间t时的土壤计划湿润层内的储水量；

WT―由于计划湿润层深度增加而在单位面积上增加的水量（mm或m3/hm2）；

P0为土壤计划湿润层内保存的有效雨量（mm或m3/hm2）；

K为时段t内的地下水补给量（mm或m3/hm2），即K=kt，k为t时段内平均每昼夜地下水补给量（mm/d或m3/hm2/d）；

M为时段t内的灌溉水量（mm或m3/hm2）；

ET为时段t内的作物田间需水量（mm或m3/hm2），即ET=et,e为t时段内平均每昼夜的作物田间需水量（mm/d或m3/hm2/d）。

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   

Wt－W0＝WT＋P0＋Ｋ＋M－et

（2）水量平衡法资料的确定

a、有效降水量P0

设计降水量:

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。

有效降水指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

P0=σP

b、土壤计划湿润层深度

土壤计划湿润层深度是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。

c、土壤适宜含水量及上、下限的确定

最适宜作物生长的含水量称为土壤适宜含水量。

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。

土壤含水量的上限应满足以下两个条件：

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。

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，根据经验取60%左右的田间持水量（毛管断裂点）比较适宜。

d、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。

生产实际中常采用经验数据或经验公式确定。

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。

e、由于计划土壤湿润层深度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：

21.如何根据水量平衡图解法拟定旱作物的灌溉制度？

答：

采用水量平衡图解分析法拟定灌溉制度，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）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。

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。

22.简述说明非充分灌溉的基本思想

答：

（1）非充分灌溉：

灌溉水资源不足，无法满足各生育阶段需水量要求而采取的灌溉