农田水利学：章灌溉制度

（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。一、灌溉制度的内涵及确定方法灌水定额：指一次灌水单位面积上的灌水量。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。

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。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。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。（二）研究灌溉制度的意义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。（三）制定灌溉制度的方法

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）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。

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：水量平衡原理确定灌溉制度二、水量平衡法确定水稻的灌溉制度我国水稻栽培主要采用育秧移栽方式稻田灌溉秧田灌溉本田灌溉泡田灌溉生育期内灌溉根据灌区当地条件采用先进的育秧方法确定（一）原理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。1、泡田定额M1

M1

=(h0+

s1+

e1t1－P1)(mm)=0.667(h0+s1+e1t1－P1)(m3/亩)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=h22、生育期灌溉定额M2h1、h2：时段始、末田面水层深度（mm）时段内的排水量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：

（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：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需水量（mm或m3/hm2）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）。（二）原理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。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：（二）原理土壤计划湿润层(H)内储水量变化判断是否需要灌时段末的灌水定额（m3／hm2或mm）则为（注意单位换算）:（二）原理什么时候灌灌多少比较θ0（

W0）与

θmin（Wmin）土壤计座划湿润园层深度现：实施羡灌水雹时计抚划调东节、惑控制伴土壤叉水分助状况注的土谢层深泡度。一般右可取保为作晒物的勤主要畅根系谱活动锹层，嗽需根串据当鸽地实摧际情菌况确辣定。芳与作刻物种殿类、团品种舞、生乖育阶咳段、倒土壤闯性质场以及测地下兔水埋劝深等欺因素艳有关歇。对秒某一治特定删作物勿其深浙度随少作物叙的生候长而议增加垂。1、土壤劳计划湿鞋润层深判度（三）泪水量平光衡法资能料的确哄定冬小牙麦、舟棉花拣、玉姜米各肝生育右期较俊典型息的计技划湿逼润层梨深度土壤碗适宜羞含水努量：最适宜品作物生疗长的含性水量，电介于θma版x与θmin之间欠。冬小膛麦、系棉花拐和玉柔米各咸生育小阶段阳要求蜂的土谢壤适失宜含狂水量2、土壤阔适宜含视水量及它上、下谅限的确得定土壤含充水量应气满足以暴下两个者条件：1）既不训产生深浩层渗漏腥，又要黎满足作普物对土包壤空气虾含量的猎要求，弄故一般可体取为田拉间持水赞量。2）土壤诉含水量白的下限专土壤允因许最小剃含水率[θmin]应大于劈燕凋萎针系数，以炉作物宿生长冬不受货抑制筑为准昆，一参般以拔占田暗间持连水量械的百由分数跃计。诵根据透经验落取60草%左右旬的田贪间持冻水量肌（毛膝管断释裂点搏）比当较适桐宜。（1）设计铃降水花量对当地哑多年降践水资料兽进行频魂率分析偶，按25%、50%、75%的降畏水保识证率权（指晒多年绳期间薪降水事量能巾够得姿到充侦分满狂足的孝机率显，与"灌溉设献计保证田率"类似周）选俭定三肚个降寇水典伏型年饲，根啊据典垂型年山中的址降水射量、矛降水捷分布的情况漏，设高计不畏同保背证率跪条件侄下的中降水杆量及突其出备现的都时间丧。3、有效朱降水量P0（1）选择扯降水典获型年的碑方法有平三种：a）按年降白水的览频率选择典蜘型年。尸因降水阔量在年降内分布按不均，献尤其是啦在灌溉竿季节内晶降水变很差大的士地区，觉雨情往菜往会不佛符合设慢计要求叫。3、有仗效降魄水量P0b)按作物迎生长坝时期中降水躬量的酿频率选择立典型描年。虫如果感灌区及主要和作物贿的生普长期汁大致劣相同驾时，德用此江法可怎得到撕满意吸的结强果。c)按年降赞水的团变化城特征仿分阶仆段选择典罩型年，棚例如可啊以按干春、湿季排分别统份计计算教降水量侦发生的割频率。P0=P-P径-P渗（2）有效降五水量的敲计算有效降催水：能被捆田间常作物疲有效辆利用粱的当捉地降刻水。第一般况认为烤小于2m识m（亦有认厅为小于5mm）的降侧水对擦作物新无实眉际意忠义，孤为无效降拨水；降水葛过大将桶产生径灿流和深捎层渗漏借，此两蜡者也为饼无效降蛮水。因善此，有馒效降水尺量一般粱采用如纲下公式佩计算：3、有辛效降绩水量P0（2）有效降誓水量的混计算生产骄实践旺中通脑常采沃用下牢列简赠化方贱法求孕取P0：司P0=σP污犯捉式中上：σ为降衰水有辣效利摇用系吨数，帮其值鲜与降唯水量泛、降丸水强愚度、民降水肥延续莲时间朗、土贿壤性顽质、送作物熊生长贺状况嫁、地次面坡并度及谊覆盖虑情况场以及酿计划迅湿润服层深僚度等挡因素升有关犬，应盗根据肉具体饱条件孔通过套实验硬确定掀。3、有瓦效降及水量P0地下水火补给量闸：地下旅水借毛减细管作舱用上升简至作物忌根系活齐动层内尾而被作符物利用原的水量乎。其大野小与体地下匀水埋例藏深亡度、往土壤腿性质差、作工物种诞类、矿作物块需水声强度脖、气何象条候件、哑根系牢层土宋壤含丙水量作等有叹关。穷地下倡水位粉越接住近根斩系活到动层栏，毛增管作刮用越蒜强，眉地下薪水补篇给量扫也越历多。4、地抱下水已补给勾量一般君要通推过田庸间试趁验来幕确定溪地下肌水对宵农田结的补溉给强培度。俗地下吉水（革或下勒部土议层）从对根僵系层资的补君给可零在实彼测两拿层间匆土壤驶含水体量（胃或基暖质势邀）变唇化趋些势的轧基础附上，死通过熊计算牧土壤五水分范通量规获得舱。作物生顾育期内呀计划湿五润层的迹深度是墨不断变炭化的。茄若计算碎时段内踩计划湿棍润层深沾度无变怠化，则WT项可设录定为零妥；若时难段内计婚划湿润皇层变化深较大，重由于计旦划湿润硬层的增思加，将河增加部编分有效闯水量，织此时，WT可近似纪按下式罗计算：5、计划铃土壤湿辨润层增排加而增泥加的可广利用水邪量播前较灌水交的目蒜的在描于保颜证作碗物种走子发武芽和技出苗哪所必优须的花土壤筑含水泼量或技储水昌于土