非充分灌溉原理复习提纲.docx

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非充分灌溉原理复习提纲

非充分灌溉原理复习提纲

1非充分灌溉的科学基础

名词解释

1节水灌溉：

2非充分灌溉：

3充分灌溉：

4作物水分胁迫指标：

5田间持水率：

6灌溉与排水：

是一门研究农田水分状况和地区水情变化规律及其调节措施的科学。

7“灌溉与排水（irrigationandDrainage）”：

是世界上对本课程的一般命名，我国习惯称为“农田水利学”，原苏联称为“水利土壤改良”。

8吸湿水：

9薄膜水：

10吸湿系数：

11凋萎系数：

植物开始发生永久凋萎时的土壤含水率，也称凋萎含水率或萎蔫点。

简答

1非充分灌溉原理的研究内容。

P4

2节水灌溉可以分为那两大类？

分别是什么？

p2

3水分亏缺包括什么？

p5以及非充分灌溉了理论依据。

P5-6

4非充分灌溉的进展。

P7-8

5我国在非充分灌溉的应用与推广尚存在的两个主要不足？

p10

6与充分灌溉相比，非充分灌溉的优势？

2土壤-植物-大气连续体中水分传输

名词解释

1SPAC（1966年Philip提出）：

2Gardner（1960）提出单根吸水的微观模型，微观法以及宏观法：

3土壤水分运动的两种途径：

毛管理论、水势理论。

水势理论则是根据在土壤水势基础上推导出的扩散方程，研究土壤的水分运动。

这种方法理论严谨，适用于各种边界条件，因而具有广阔的应有前景。

4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。

4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。

简答

1解释“午睡”现象。

P16

2SPAC中的水流阻力分布规律。

P14-15

3SPAC中水流通量的变化规律。

P18-20

4区别土壤水分亏缺和土壤水分胁迫。

5形成水分亏缺的原因。

6简述作物根系吸水模型（典型人物以及方程）。

P21-24

7植物根系戏水的动态模型。

P25

8简述作物蒸发蒸腾量，以及彭曼公式。

P28-39

9了解作物系数K的确定。

P36

3缺水对作物的影响与水分亏缺的评价指标

名词解释

1逆境：

2土壤水分胁迫：

3作物水分胁迫：

4光合（p49）：

5气孔调节：

6渗透调节：

7植物的耐旱（p57）：

8叶温：

9温度胁迫法（p66）：

简答

1作物水分亏缺的基本概念，及其包括的内容。

P44-46

2形成水分亏缺的原因：

p46（笔记中有示例图）

3作物水分亏缺对植物生理过程的影响。

P48-52

4作物水分亏缺对干物质积累和产量的影响。

P52-54

5作物对水分亏缺的适应。

P55-57

6水分亏缺对植物的某些益处。

P57-58

7作物水分亏缺的评价指标。

P58-65

8评价作物水分状况的叶温指标。

P65-69

4作物-水模型

名词解释

1作物-水模型（p77）：

2边际效益递减规律（p72）：

3水分生产函数（p72）：

4腾发量（p78）：

5乘法模型（p85）：

6作物-盐分反应模型（p94）：

7确认（p95）：

8MCRW的建模（p98）：

9作物缺水的滞后效应（p107）：

10三因子投入式（p71）：

11腾发比（p78）：

12产量反应系数（p80）：

简答

1常见的作物-水模型。

P70

2生产函数的基本概念。

P70-71

3简述单因子生产函数。

P72

4简述多因子生产函数。

P74

5作物-水模型建模的基本假设。

P77

6D-K模型又称什么，以及对此模型的说明内容和应用的改进？

p79-82

7简述阶段缺水的乘法模型和加法模型和区别。

P85-93

8确认的三步法、基础工作以及准则。

P95-97

9了解作物-水模型的建模流程。

P98

10敏感指数的模拟方法。

P104

11与作物水模型建模有关的问题。

p110

5非充分灌溉最优水管理

名词解释

1水管理多目标管理优化（p113）：

2经济灌溉定额（p119）：

3最优灌溉面积（p123）：

4优化灌溉制度、确定型动态规划（p127）：

5静态用水计划和动态用水计划（p144）：

6目标规划（p148）：

简答

1简述非充分灌溉最优水管理。

P113

2存贮理论概念及研究内容。

P114

3经济灌溉定额目标优化准则以及线性模型。

P119

4经济灌溉定额的确定是非充分灌溉最优水管理的基础。

P122

5随机型动态规划的优化灌溉制度应用。

P135

6动态用水计划编制与执行。

P144

6非充分灌溉实验呢研究

名词解释

1常态性灌溉试验和劣汰性灌溉试验（p156）：

2吸湿系数、萎蔫系数和田间持水量（p162）：

简答

1全生育期如何划分。

P156-157

2实验成果分析的主要内容。

P162

3概述不同处理的实验观测项目。

P161-162

补充材料：

（一）中国水资源的主要特点

总量并不丰富，人均占有量更低。

中国水资源总量居世界第六位，人均占有量为2240立方米，约为世界人均的1/4，在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。

地区分布不均，水土资源不相匹配。

长江流域及其以南地区国土面积只占全国的36.5%，其水资源量占全国的81%；淮河流域及其以北地区的国土面积占全国的63.5%，其水资源量仅占全国水资源总量的19%。

年内年际分配不匀，旱涝灾害频繁。

大部分地区年内连续四个月降水量占全年的70%以上，连续丰水或连续枯水年较为常见。

（二）我国灌溉与排水发展概况

夏商时期，黄河流域就出现了“沟洫”，即兼作灌溉排水的渠道。

公元前六世纪，楚国人民兴建了芍陂，利用洼地建筑了长约100里的水库。

公元前四世纪，魏国西门豹治邺时，创建了引障十二渠。

公元前三世纪，李冰在四川兴建了我国古代最大的灌溉工程——都江堰。

隋、唐、宋时期，中国农田水利进入巩固发展时期。

太湖下游兴建圩田、水网，黄河中下游地区大面积放於；同时水利法规渐趋完备，唐有《水部式》，宋有《农田水利约束》等。

元、明、清时期，农田水利进一步发展，明天启年间，《农政全书》问世，书中记载了我国农田水利史；《泰西水法》为我国介绍西方水利技术的最早述著。

19世纪末，西方灌溉与排水技术在中国开始应用，20世纪30年代，陕西省建成泾惠、渭惠、梅惠等大型自流灌区。

（三）新中国农田水利建设成就

建国后我国开展了大规模的水利建设，兴建了大量的水利基础设施。

据2003年末统计，全国水库从解放初的20多座增加到85153座，全部水库总库容5658亿立方米。

累计加固新修堤防27.87万公里，全部堤防保护耕地面积65813万亩，初步形成了七大江河的防洪工程体系。

全国供水能力从1000多亿立方米增加到5800多亿立方米，其中城市供水量达到470亿立方米，供水普及率为96.8%。

万亩以上灌区处数5729处，万亩以上灌区有效灌溉面积37866万亩。

农田有效灌溉面积从2.4亿亩发展到83851万亩，节水灌溉面积29164万亩，基本形成全国农田灌溉总体格局。

水土流失治理面积89.71万平方公里。

课外阅读：

毛泽东时代共和国水利建设成就

（四）存在问题

1、防洪能力低，洪涝灾害严重。

我国是世界上洪涝灾害最严重的国家之一，全国70%的固定资产、44%的人口、1/3的耕地、数百座城市，以及大量的重要基础设施和工矿企业都位于大江大河的中下游地区，受洪水威胁严重。

现有防洪工程体系仍然较为薄弱，江河防洪标准仍然偏低。

拦蓄洪工程建设不足，且有40%的水库带病运行，非工程措施体系不健全，蓄滞洪区安全建设严重滞后，缺乏灵活运用的基本条件，启用困难。

2、干旱缺水严重，水资源供需矛盾尖锐。

我国降雨时空分布不均，人均占有水资源量少，水资源分布与耕地、人口、经济布局不相匹配，北方地区干旱缺水严重。

由于投入不足、管理粗放等原因，供水工程建设严重滞后，部分地区水资源浪费与水污染严重，水供需矛盾不断加剧。

目前，全国每年缺水量达400亿立方米。

90年代以来，平均每年因旱受灾的耕地面积达3.7亿亩，年均减产粮食200多亿公斤。

2000年，我国发生大面积干旱，全国累计受旱耕地面积达6亿亩，粮食减产约450亿公斤。

灌溉工程管理工作也比较薄弱，重建轻管的问题尚未从根本上扭转，管理粗放。

部分工程配套不齐全，有些工程老化失修严重，灌溉效益衰减。

3、水土流失严重，水环境不断恶化。

全国水土流失面积367万平方公里，约占国土面积的38%。

水土流失导致江河湖库淤积严重，土地贫瘠，生态环境恶化，工程效益衰减，加剧了洪涝干旱和风沙灾害。

根据水质监测统计，全国废污水年排放量达600多亿吨，其中近80%未经处理直接排入江河湖库水域。

水污染加剧了水资源的紧缺；全国地下水超采严重，已形成了部分区域性地下水位下降漏斗，导致部分地区地面沉降、海水入侵。

1、研究农田水分状况及其调节措施

农田水分过多或过少都会影响作物的正常生长，调节农田水分状况的措施是灌溉与排水。

（1）研究农田水分、盐分运动规律，以及与作物生长的关系；

（2）研究不同地区灌溉工程形式及其规划设计方法；

（3）研究灌溉与排水工程的管理方法。

2、研究地区水情及其调节措施

地区水情是指地区水资源的数量、分布情况及其动态。

调节地区水情的措施有：

（1）蓄水保水措施：

（2）地区间调水、排水措施，

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。

一、作物田间水分的消耗（三种途径：

叶面蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏）

叶面蒸腾：

作物植株内水分通过叶面气孔散发到大气中的现象；

棵间蒸发：

植株间土壤或水面（水稻田）的水分蒸发；

深层渗漏：

土壤水分超过了田间持水率而向根系以下土层产生渗漏的现象。

解释：

棵间蒸发能增加地面附近空气的湿度，对作物生长环境有利，但大部分是无益的消耗，因此在缺水地区或干旱季节应尽量采取措施，减少棵间蒸发（如滴灌<局部灌溉>、水田不建立水层）和地面覆盖等措施。

深层渗漏对旱田是无益的，会浪费水源，流失养分，地下水含盐较多的地区，易形成次生盐碱化。

但对水稻来说，适当的深层渗漏是有益的，可增加根部氧分，消除有毒物质，促进根系生长，常熟、沙河、涟水等灌溉试验站结果都表明：

有渗漏的水稻产量比无渗漏的水稻产量高3.9%

~26.5%。

叶面蒸滕量＋棵间蒸发量＝腾发量＝作物田间需水量

水田：

田间需水量＋渗漏量＝田间耗水量

由于水田不同土壤渗漏量大小差别很大，为了使不同土质田块水稻需水具有可比性，因此水稻的田间需水量不包括渗漏量，如计入渗漏