地面节水灌溉理论与技术课件.pptx

第二节第二节第五节（自阅）第五节（自阅）第六章第六章 地面节水灌溉理论与技术地面节水灌溉理论与技术第一节第一节 地面节水灌溉系统的分类及评价地面节水灌溉系统的分类及评价本章重点和难点本章重点和难点地面节水灌溉系统的分类地面节水灌溉系统的分类地面节水灌溉系统的评价及评价指标地面节水灌溉系统的评价及评价指标 灌水方法一般是按照是否全面湿润整个农田灌水方法一般是按照是否全面湿润整个农田和按照水输送到田间的方式和湿润土壤的方式来和按照水输送到田间的方式和湿润土壤的方式来分类，最常见的灌水方法可分为分类，最常见的灌水方法可分为全面灌溉全面灌溉和和局部局部灌溉灌溉两大类。两大类。全面灌溉全面灌溉地面灌溉地面灌溉喷喷 灌灌 全面灌溉全面灌溉一、地面节水灌溉系统的分类一、地面节水灌溉系统的分类61 地面节水灌溉系统的分类及评价地面节水灌溉系统的分类及评价 水从地表面进入田间并借重力和毛细管作用水从地表面进入田间并借重力和毛细管作用浸润土壤浸润土壤，边流边入渗的灌溉方法边流边入渗的灌溉方法，也称为重力也称为重力灌水法。灌水法。地面灌溉定义：地面灌溉定义：按其湿润土壤方式的不同按其湿润土壤方式的不同，又可分为淤灌又可分为淤灌、畦灌畦灌、沟灌沟灌、淹灌淹灌、漫灌和膜上灌漫灌和膜上灌。主主要要指指引引洪洪灌灌溉溉，其其目目的的是是利利用用洪洪水水中中夹夹带带的的大大量量泥泥沙沙造造田田、肥肥田田，或或起起蓄蓄水水灌灌溉溉的的作作用用。根根据据安安全全及及造造田田肥肥田田的的要要求求确确定定围围堤堤的的范范围围及及格格田的规格。田的规格。1.淤灌淤灌一）根据地面灌水方法分类一）根据地面灌水方法分类 淹淹灌灌（又又称称格格田田灌灌溉溉）是是用用田田埂埂将将灌灌溉溉土土地地划划分分为为许许多多格格田田，灌灌水水时时，使使格格田田内内保保持持一一定定深深度度的的水水层层，借借重重力力作作用用湿湿润润土土壤壤，主主要要适适用用于水稻于水稻。2.淹灌淹灌 目的是提高灌水均匀度目的是提高灌水均匀度，节省灌溉系统投资。节省灌溉系统投资。为了能及时灌水与排水，根据水稻成长的需为了能及时灌水与排水，根据水稻成长的需要调节水层深度，防止要调节水层深度，防止“串灌串灌”，“串排串排”，每，每个格田应有独立的进水口和排水口，个格田应有独立的进水口和排水口，如图如图4 45 5所所示示；格田地面必须平整均匀，地面坡度应小于格田地面必须平整均匀，地面坡度应小于0.0010.001，一般以，一般以0.00050.0005左右最好。格田面积的大左右最好。格田面积的大小可视地形，土壤性质而定，一般为小可视地形，土壤性质而定，一般为2 25 5亩，长亩，长6060100100m，宽，宽20204040m。为适应机械化的要求，。为适应机械化的要求，在地形平坦的条件下，可加大格田的面积。格田在地形平坦的条件下，可加大格田的面积。格田的布置应尽量整齐，的布置应尽量整齐，一般视长方形，畦长边大致一般视长方形，畦长边大致平行与地形等高线，短边顺地面坡度布置。平行与地形等高线，短边顺地面坡度布置。畦灌是用田埂将灌溉土地分隔成一系列小畦。畦灌是用田埂将灌溉土地分隔成一系列小畦。灌水时，将水引入畦田后，在畦田上形成很薄灌水时，将水引入畦田后，在畦田上形成很薄的水层，沿畦长方向流动，在流动过程中主要的水层，沿畦长方向流动，在流动过程中主要借重力作用逐渐湿润土壤。借重力作用逐渐湿润土壤。3.畦灌畦灌 我国北方小麦、谷子等窄行距密播作物以及牧我国北方小麦、谷子等窄行距密播作物以及牧草和一些蔬菜，均广泛采用畦灌。草和一些蔬菜，均广泛采用畦灌。畦灌需要的田间工程如图畦灌需要的田间工程如图3 31 1所示。所示。实施畦灌的方法，要注意提高灌水技术，即要实施畦灌的方法，要注意提高灌水技术，即要根据与地面坡度、土地平整情况、土壤透水性能、根据与地面坡度、土地平整情况、土壤透水性能、农业机具等因素合理的畦田规格和控制入畦流量、农业机具等因素合理的畦田规格和控制入畦流量、放水时间等技术要素。放水时间等技术要素。一般自流灌区一般自流灌区畦长畦长3030100m100m；畦宽应按照当地；畦宽应按照当地农业机具宽度的整数倍确定，一般农业机具宽度的整数倍确定，一般宽宽为为2 24m4m，每，每亩约亩约5 51010个畦田。入畦个畦田。入畦单宽流量单宽流量一般控制在一般控制在3 36L/s/m6L/s/m左右，以使水量分布均匀和不冲刷土壤左右，以使水量分布均匀和不冲刷土壤为原则。为原则。畦田的布置应根据地形条件变化，保证畦田畦田的布置应根据地形条件变化，保证畦田沿长边方向有一定的坡度。沿长边方向有一定的坡度。一般适宜的畦田田一般适宜的畦田田面坡度为面坡度为0.0010.0010.0030.003之间之间。如地面坡度较小，土壤透水性较强，则要适当如地面坡度较小，土壤透水性较强，则要适当 缩短畦长，加大入畦流量，才能使灌水均匀，缩短畦长，加大入畦流量，才能使灌水均匀，并防止深层渗漏。并防止深层渗漏。如地面坡度较大，土壤透水性较弱，畦田可适如地面坡度较大，土壤透水性较弱，畦田可适 当加长，入畦流量适当减少；当加长，入畦流量适当减少；灌水技术要素之间的正确关系，应根据总结灌水技术要素之间的正确关系，应根据总结实践经验或分析田间实验资料来确定。下面讨实践经验或分析田间实验资料来确定。下面讨论它们之间存在着的关系：论它们之间存在着的关系：1、灌水时间灌水时间t 内内渗入水量渗入水量 Ht 应与计划的灌水定应与计划的灌水定 额额 m 相等，即相等，即：式中式中 在第一个单位时间末的土壤渗在第一个单位时间末的土壤渗 吸系数（或渗吸速度）吸系数（或渗吸速度），m/h；在第一个单位时间内的土壤平均渗吸速度在第一个单位时间内的土壤平均渗吸速度，其值为其值为 ，m/h；指数，其值根据土壤性质及最初土壤含水率指数，其值根据土壤性质及最初土壤含水率 而定而定，一般为一般为0.30.8；轻；轻质土壤值质土壤值 较小较小，重质土壤值重质土壤值 较大较大；土壤的最初含水率愈大，土壤的最初含水率愈大，值愈小，即渗吸速度在时间上的变化愈缓值愈小，即渗吸速度在时间上的变化愈缓；Ht单位时间内渗入土壤的水深单位时间内渗入土壤的水深。根据上式可求得畦灌的延续时间根据上式可求得畦灌的延续时间 t：2、进入畦田的灌水总量应与畦长进入畦田的灌水总量应与畦长 l 上达到灌水定上达到灌水定 额额 m 所需的水量相等所需的水量相等。式中式中 q 每米畦宽上的灌水流量每米畦宽上的灌水流量，L/(sm)；t 灌水延续时间灌水延续时间，h；3 3、为了使畦田上的各点土壤湿润均匀，就应、为了使畦田上的各点土壤湿润均匀，就应 使水层在畦田各点停留的时间相同。使水层在畦田各点停留的时间相同。根据不同的计划灌水定额、土壤透水性、坡度根据不同的计划灌水定额、土壤透水性、坡度等条件，可以采用等条件，可以采用七层封口、八层封口、九层七层封口、八层封口、九层封口或满流封口等。封口或满流封口等。为此，在实践中往往采用及时封口的方法，为此，在实践中往往采用及时封口的方法，即当水流到离畦尾还有一定距离时，就封闭入即当水流到离畦尾还有一定距离时，就封闭入水口，使畦内剩余的水流向前继续流动，至畦水口，使畦内剩余的水流向前继续流动，至畦尾时则全部渗入土壤。尾时则全部渗入土壤。在井灌区，为了节约用水，提高灌水质量，常采在井灌区，为了节约用水，提高灌水质量，常采用较小的灌水畦，其用较小的灌水畦，其宽度约宽度约0.50.51.01.0m，长度为长度为15152020m，单宽流量单宽流量2 23 3L/s。以上关系可供选择灌水技术要素时参考以上关系可供选择灌水技术要素时参考。表表3 33 3列举河南省引黄灌区畦田灌溉技术要素。列举河南省引黄灌区畦田灌溉技术要素。4.沟灌沟灌 沟灌是在作物行间开挖灌水沟，水从输水沟灌是在作物行间开挖灌水沟，水从输水沟进入灌水沟后，在流动的过程主要借毛细沟进入灌水沟后，在流动的过程主要借毛细管作用湿润土壤。管作用湿润土壤。和畦灌比较和畦灌比较，其明显的其明显的优点优点是不会破坏作物是不会破坏作物根部附近的土壤结构根部附近的土壤结构，不会导致田块板结不会导致田块板结，能减能减少土壤蒸发损失少土壤蒸发损失，适用于宽行距的中耕作物。适用于宽行距的中耕作物。沟灌的田间布沟灌的田间布置置如图如图3 34 4。适宜的沟灌坡度一般在适宜的沟灌坡度一般在0.0050.0050.020.02左右。左右。一般灌水沟是沿地面坡度方向布置，但当地面一般灌水沟是沿地面坡度方向布置，但当地面坡度较大时，可以与地形等高线成锐角，使灌坡度较大时，可以与地形等高线成锐角，使灌水沟获得适宜的比降。水沟获得适宜的比降。沟的间距视土壤性质而沟的间距视土壤性质而定。定。表表3 34 4 列出了一些参考数值，列出了一些参考数值，具体确定还要结合作物的行距来考虑。具体确定还要结合作物的行距来考虑。根据灌水沟两侧土壤湿润的范围（根据灌水沟两侧土壤湿润的范围（如图如图3 35 5），），一般轻质土壤的间距较窄，重质土壤的较宽。一般轻质土壤的间距较窄，重质土壤的较宽。沟灌的技术参数，沟灌的技术参数，主要是沟长和入沟流量主要是沟长和入沟流量。沟长。沟长和入沟流量都与地面坡度及土壤透水性能有关，它和入沟流量都与地面坡度及土壤透水性能有关，它们之间是相互制约的。们之间是相互制约的。灌水沟的灌水沟的断面一般成梯形或三角形。断面一般成梯形或三角形。浅沟的深度约浅沟的深度约8 81515cm，上口宽，上口宽20203535cm；深深沟的深度沟的深度15152525cm，上口宽约，上口宽约25254040cm。水水深深一般一般1/31/32/32/3沟深。沟深。5.漫灌漫灌 漫灌是在田间不做任何沟埂，灌水时任其在漫灌是在田间不做任何沟埂，灌水时任其在地面漫流，借重力渗入土壤，是一种比较粗放地面漫流，借重力渗入土壤，是一种比较粗放的灌水方法。的灌水方法。灌水均匀性差，水量浪费较大。灌水均匀性差，水量浪费较大。6.膜上灌膜上灌 干旱地区在采用薄膜覆盖技术时干旱地区在采用薄膜覆盖技术时，在薄膜上在薄膜上布置孔眼布置孔眼，水在膜上通过孔眼入渗至土壤水在膜上通过孔眼入渗至土壤，补补给作物水分给作物水分，既节约水量既节约水量，又可使灌溉均匀又可使灌溉均匀。二）根据地块放水结构分类二）根据地块放水结构分类1.输水沟带闸的放水结构输水沟带闸的放水结构，闸安置在闸盒内闸安置在闸盒内，可以可以 是涵管式盒是涵管式盒，亦可以是开式的盒。亦可以是开式的盒。2.输水沟中的水由倒虹吸管或插管放入田块输水沟中的水由倒虹吸管或插管放入田块，使使 田块的入流量稳定。田块的入流量稳定。3.用带闸阀的多孔管放水。用带闸阀的多孔管放水。4.低压涵管输水方式低压涵管输水方式图图6-1，涵管在地下涵管在地下，通过竖通过竖 管伸出地面管伸出地面，打开竖管阀盖打开竖管阀盖，水即流出输入地水即流出输入地 面沟或畦。面沟或畦。闸门孔管就是一种移动管道，在管道一侧闸门孔管就是一种移动管道，在管道一侧每隔一定距离就有一个装有小闸门的孔口。每隔一定距离就有一个装有小闸门的孔口。使用时放在畦首，孔口对着畦。每个畦可以由使用时放在畦首，孔口对着畦。每个畦可以由一个或几个孔口供水，当畦比较宽时，每个畦的一个或几个孔口供水，当畦比较宽时，每个畦的供水孔口最好为两个以上。以保证在靠近畦首的供水孔口最好为两个以上。以保证在靠近畦首的畦中横向水量分布比较均匀。畦中横向水量分布比较均匀。孔口的开度可以根据要求的入畦流量来确定。孔口的开度可以根据要求的入畦流量来确定。孔口间距根据畦宽来确定。孔口间距根据畦宽来确定。闸门孔管多数是铝合金管，但也可以是硬塑料管。闸门孔管多数是铝合金管，但也可以是硬塑料管。一般是用硬塑料管或半软塑料管，也有专门做一般是用硬塑料管或半软塑料管，也有专门做 好的金属管。好的金属管。虹吸管是在不打开畦首田埂的情况下，利用虹虹吸管是在不打开畦首田埂的情况下，利用虹吸原理将输水沟中的水灌入畦中（吸原理将输水沟中的水灌入畦中（见图见图 3 33 3）。）。通过虹吸管进入畦的流量主要决定于输水沟和通过虹吸管进入畦的流量主要决定于输水沟和畦首水面之高度差和虹吸管的内径。如要调节畦首水面之高度差和虹吸管的内径。如要调节流量只有改变每个畦的虹吸管数目。流量只有改变每个畦的虹吸管数目。此法的此法的优点优点是可在明渠配水系统中使用。是可在明渠配水系统中使用。三）根据灌水定额的水量控制方式分类三）根据灌水定额的水量控制方式分类1.连续放水方式连续放水方式2.削减入流方式削减入流方式3.间歇放水方式间歇放水方式4.尾水重复利用方式尾水重复利用方式2.削减入流方式削减入流方式 以较大流量完成水流推进阶段湿润土壤以较大流量完成水流推进阶段湿润土壤，然然后削减流量后削减流量，以浸泡方式灌水以浸泡方式灌水，直到满足灌水直到满足灌水定额。定额。1.连续放水方式连续放水方式 整个灌水定额由固定流量一次连续放完。整个灌水定额由固定流量一次连续放完。3.间歇放水方式间歇放水方式 灌水定额由若干次间歇放水来完成灌水定额由若干次间歇放水来完成，如果一次如果一次放水至全程的放水至全程的1/3即停水即停水，第二次放水时第二次放水时，水流迅水流迅速通过已湿润地带向前推进速通过已湿润地带向前推进，这样使土壤各点受这样使土壤各点受水时间的差别缩小水时间的差别缩小，灌水均匀灌水均匀，这种灌水方式又这种灌水方式又称波涌灌溉。称波涌灌溉。4.尾水重复利用方式尾水重复利用方式 为使灌溉均匀为使灌溉均匀，加大流量加大流量，使沟畦尾部产生弃水使沟畦尾部产生弃水，将弃水汇入下游沟内灌溉。将弃水汇入下游沟内灌溉。喷喷 灌灌 喷灌是利用专门设备将有压水送到灌溉地段，喷灌是利用专门设备将有压水送到灌溉地段，并喷射到空中散成细小的水滴，象天然降雨一并喷射到空中散成细小的水滴，象天然降雨一样进行灌溉。样进行灌溉。其突出的优点是对地形的适应性强，机械化其突出的优点是对地形的适应性强，机械化程度高，灌水均匀，灌溉水利用系数高，尤其程度高，灌水均匀，灌溉水利用系数高，尤其是适合于透水性强的土壤，不可调节空气湿度是适合于透水性强的土壤，不可调节空气湿度和温度的场合。但基建投资较高，而且受风的和温度的场合。但基建投资较高，而且受风的影响大。影响大。详细见第七章详细见第七章烟草固定式喷灌烟草固定式喷灌棉花固定式喷灌棉花固定式喷灌 局部灌溉局部灌溉 这类灌溉方法的特点是灌溉时只湿润作物这类灌溉方法的特点是灌溉时只湿润作物周围的土壤周围的土壤，远离作物根部的行间或棵间的土壤远离作物根部的行间或棵间的土壤仍保持干燥仍保持干燥。它都要通过一套塑料管道系统将水它都要通过一套塑料管道系统将水和作物所需要的养分直接输送到作物根部附近和作物所需要的养分直接输送到作物根部附近。并且准确地按作物的需要并且准确地按作物的需要，将水和养分缓慢地加将水和养分缓慢地加到作物根区范围内的土壤中去到作物根区范围内的土壤中去，使作物根区的土使作物根区的土壤经常保持适宜于作物生长的水分壤经常保持适宜于作物生长的水分、通气和营养通气和营养状况。状况。比较适合于灌溉宽行作物比较适合于灌溉宽行作物、果树果树、葡萄葡萄、瓜类等。瓜类等。这类灌溉方法一般灌溉流量都比全面灌溉这类灌溉方法一般灌溉流量都比全面灌溉小得多小得多，有时又称为微量灌溉有时又称为微量灌溉，简称简称微灌微灌。这类灌水方法的主要这类灌水方法的主要优点优点是：是：1 1）灌水均匀）灌水均匀，节约能量节约能量，灌水流量小；灌水流量小；2 2）对土壤和地形的适应性强；）对土壤和地形的适应性强；3 3）能提高作物产量）能提高作物产量，增强耐盐能力；增强耐盐能力；4 4）便于自动控制）便于自动控制，明显节省劳力。明显节省劳力。局部灌溉局部灌溉渗渗 灌灌滴滴 灌灌微喷灌微喷灌涌涌 灌灌 这些灌水方法各有优缺点这些灌水方法各有优缺点，都有一定的都有一定的适用范围适用范围，在选择时主要应考虑到作物在选择时主要应考虑到作物、地形地形、土壤土壤、水源等条件。水源等条件。渗灌是利用修筑在地下的专门设施（地下管道渗灌是利用修筑在地下的专门设施（地下管道系统）将灌溉水引入田间耕作层借毛细管作用自系统）将灌溉水引入田间耕作层借毛细管作用自下而上湿润土壤，所以又称地下灌溉。近年来也下而上湿润土壤，所以又称地下灌溉。近年来也有在地表下埋设塑料管，由专门的渗头向作物根有在地表下埋设塑料管，由专门的渗头向作物根区渗水。区渗水。1 1、渗、渗 灌灌 其其优点优点是灌水质量好，蒸发损失少，少占耕是灌水质量好，蒸发损失少，少占耕地便于机耕，但地表湿润差，地下管道造价高，地便于机耕，但地表湿润差，地下管道造价高，容易淤塞，检修困难。容易淤塞，检修困难。滴灌是由地下灌溉发展而来的滴灌是由地下灌溉发展而来的，是利用一套塑是利用一套塑料管道系统将水直接输送到每棵作物根部料管道系统将水直接输送到每棵作物根部，水由水由每个滴头直接滴在根部上的地表每个滴头直接滴在根部上的地表，然后渗入土壤然后渗入土壤并浸润作物根系最发达的区域。并浸润作物根系最发达的区域。2 2、滴、滴 灌灌 其突出的优点是非常省水其突出的优点是非常省水，自动化程度高自动化程度高，可可以使土壤湿度始终保持在最优状态以使土壤湿度始终保持在最优状态。但需大量但需大量塑料管塑料管，投资较高投资较高，滴头极易堵塞。滴头极易堵塞。微喷灌，又称为微型喷灌或微喷灌溉。是用很微喷灌，又称为微型喷灌或微喷灌溉。是用很小的喷头（微喷头）将水喷洒在土壤表面。由于小的喷头（微喷头）将水喷洒在土壤表面。由于同时湿润的面积较大，这样流量可以大一些，喷同时湿润的面积较大，这样流量可以大一些，喷洒的孔口也可以大一些，出流流速比滴头大，所洒的孔口也可以大一些，出流流速比滴头大，所以堵塞的可能性大大减小。以堵塞的可能性大大减小。3 3、微喷灌、微喷灌 灌水流量较大（但一般也不大于灌水流量较大（但一般也不大于220L/h)220L/h)，远，远远超过土壤的渗吸速度，因此通常需要在地表形远超过土壤的渗吸速度，因此通常需要在地表形成小水洼来控制水量分布。适用于地形平坦的地成小水洼来控制水量分布。适用于地形平坦的地区。其特点是工作压力很低，与低压管道输水的区。其特点是工作压力很低，与低压管道输水的地面灌溉相近，出流孔口较大，不易堵塞。地面灌溉相近，出流孔口较大，不易堵塞。4 4、涌、涌 灌灌 涌灌，又称涌泉灌溉。是通过置于作物根部涌灌，又称涌泉灌溉。是通过置于作物根部附近的开口小管向上涌出的小水流或涌泉，将水附近的开口小管向上涌出的小水流或涌泉，将水灌到土壤表面。灌到土壤表面。上述灌水方法各有优缺点上述灌水方法各有优缺点，都有一定的适用范围都有一定的适用范围，在在选择时主要应考虑到作物选择时主要应考虑到作物、地形地形、土壤土壤、水源等条件。水源等条件。*对于水源缺乏地区应优先采用滴灌、渗灌、对于水源缺乏地区应优先采用滴灌、渗灌、微喷灌和喷灌；微喷灌和喷灌；*在地形坡度较陡而且地形复杂的地区及土壤在地形坡度较陡而且地形复杂的地区及土壤 透水性大的地区，应考虑采用喷灌；透水性大的地区，应考虑采用喷灌；*对于宽行作物可用沟灌；对于宽行作物可用沟灌；*密植作物以采用畦灌为宜；密植作物以采用畦灌为宜；在地形平坦在地形平坦、土壤透水性不大的地方土壤透水性不大的地方，为为了节约投资了节约投资，可考虑用畦灌可考虑用畦灌、沟灌或淹灌。沟灌或淹灌。*水稻主要用淹灌；水稻主要用淹灌；各种灌水方法的适用条件见表各种灌水方法的适用条件见表3-13-1；各种灌水方法的优缺点比较见表各种灌水方法的优缺点比较见表3-23-2。*果树和瓜类等可用滴灌；果树和瓜类等可用滴灌；灌灌水水方方法法全面灌溉全面灌溉局部灌溉局部灌溉地面灌溉地面灌溉喷灌喷灌渗灌渗灌滴灌滴灌微喷灌微喷灌涌灌涌灌畦灌畦灌沟灌沟灌淹灌（又称格田灌溉）淹灌（又称格田灌溉）漫灌漫灌二、灌水方法的评价二、灌水方法的评价1、评价指标、评价指标 灌水方法就是灌水进入田间并湿润根区土壤灌水方法就是灌水进入田间并湿润根区土壤的方法与方式。其目的在于将集中的灌溉水流的方法与方式。其目的在于将集中的灌溉水流转化为分散的土壤水分，以满足作物对水、气、转化为分散的土壤水分，以满足作物对水、气、肥的需要。肥的需要。对灌水方法的要求是多方面的，先进而合理对灌水方法的要求是多方面的，先进而合理的灌水方法应满足以下几个方面的要求：的灌水方法应满足以下几个方面的要求：能保证将水按拟定的灌水定额灌到田间，而且使能保证将水按拟定的灌水定额灌到田间，而且使得每棵作物都可以得到相同的水量，常以均匀系数得每棵作物都可以得到相同的水量，常以均匀系数表示。表示。1 1）灌水均匀）灌水均匀 应使灌溉水都保持在作物可以吸收到的土壤里，应使灌溉水都保持在作物可以吸收到的土壤里，能尽量减少发生对地面流失和深层渗漏，提高田间能尽量减少发生对地面流失和深层渗漏，提高田间水利用系数（即灌水效率）。水利用系数（即灌水效率）。2 2）灌溉水的利用率高）灌溉水的利用率高 少破坏或不破坏土壤团粒结构少破坏或不破坏土壤团粒结构，灌水后能使土灌水后能使土壤保持疏松状态壤保持疏松状态，表土不形成结壳表土不形成结壳，以减少地表以减少地表蒸发。蒸发。现代灌溉已发展到不仅要满足作物对水分的要现代灌溉已发展到不仅要满足作物对水分的要求求，而且还要满足作物对肥料的要求而且还要满足作物对肥料的要求。因此现代的因此现代的灌水方法应当便于与施肥灌水方法应当便于与施肥、施农药施农药、冲洗盐碱冲洗盐碱、调调节田间小气候相结合节田间小气候相结合。此外此外，要有利于中耕要有利于中耕、收获收获等农业操作等农业操作，对田间交通影响少。对田间交通影响少。3 3）少破坏或不破坏土壤团粒结构）少破坏或不破坏土壤团粒结构4 4）便于和其他农业措施相结合）便于和其他农业措施相结合 应有较高的劳动生产率应有较高的劳动生产率，尽可能使得一个灌水员尽可能使得一个灌水员管理的面积最大管理的面积最大。为此为此，应采用的灌水方法须便于应采用的灌水方法须便于实现机械化和自动化实现机械化和自动化，使管理所需要的人力最少。使管理所需要的人力最少。应能适应各种地形坡地以及田间不平坦的田应能适应各种地形坡地以及田间不平坦的田块的灌溉块的灌溉，故不会对土地平整提出过高的要求。故不会对土地平整提出过高的要求。5 5）应有较高的劳动生产率）应有较高的劳动生产率6 6）对地形的适应性强）对地形的适应性强 基本建设投资和管理费用低基本建设投资和管理费用低，能量消耗最少能量消耗最少，以以便大面积推广。便大面积推广。田间占地少田间占地少，有利于提高土地利用率有利于提高土地利用率，使得有更使得有更多的土地用于作物的栽培。多的土地用于作物的栽培。7 7）基本建设投资和管理费用低）基本建设投资和管理费用低8 8）田间占地少）田间占地少评价灌溉系统评价灌溉系统性能的指标性能的指标 深层渗漏率深层渗漏率DPR 尾水率尾水率TWR 需水满足率需水满足率Er1)1)灌水均匀度灌水均匀度Du2)2)灌水效率灌水效率Ea2、评价灌溉系统性能的指标评价灌溉系统性能的指标考考虑虑一一具具有有均均匀匀坡坡度度的的土土壤壤和和作作物物密密度度的的田田块块，灌灌水水后后，其其入入渗渗深深度度的的纵纵向向分分布布，由由下下式式求求均均匀匀系统系统Du的值。的值。1)1)灌水均匀度灌水均匀度Du p142式中：式中：Z入渗水深的平均离差，入渗水深的平均离差，Z 入渗水深的平均值。入渗水深的平均值。Du1-Z/Z 表表6-1(p143)6-1(p143)是关于是关于x、Du、Ea一次试验资料。一次试验资料。2)2)灌水效率灌水效率Ea灌灌水水后后，根根系系储储水水层层内内增增加加的的平平均均水水深深与与灌灌入入田块的平均水深之比，称为灌水效率。田块的平均水深之比，称为灌水效率。根系贮水层内增加的平均水深根系贮水层内增加的平均水深灌水至田块的平均水深灌水至田块的平均水深Ea可可见见，田田块块首首部部受受水水时时间间长长，均均匀匀度度高高，但但灌灌水水效效率率由由于于入入渗渗深深度度超超过过需需要要入入渗渗深深度度，视视为为无无效效，而而使使灌灌水水效效率率值值下下降降。本本次次试试验验平平均均值值Ea为为0.710.71。严严格格说说来来，Ea中中包包含含了了局局部部超超灌灌造造成成的的深深层层损损失失，尾尾部部跑跑水水损损失失，以以及及局局部部欠欠灌灌造造成成需需水水不不能能满足的损失，因此可用满足的损失，因此可用三个附加的指标三个附加的指标加以说明。加以说明。（1 1）深层渗漏率）深层渗漏率DPRDPR 深层渗漏的平均水深深层渗漏的平均水深灌水的平均水深灌水的平均水深（2 2）尾水率）尾水率TWRTWR 田块跑水的平均水深田块跑水的平均水深灌水的平均水深灌水的平均水深（3 3）需水满足率）需水满足率ErEr根层贮水量的平均水深根层贮水量的平均水深土壤实际贮水量的平均水深土壤实际贮水量的平均水深 田田块块末末端端可可能能出出现现欠欠灌灌、超超灌灌或或刚刚好好等等于于需需要要的的入入渗渗水水深深这这三三种种情情况况。当当欠欠灌灌时时，尾尾水水损损失失较较少少，深深层层渗渗漏漏损损失失亦亦少少，但但产产量量可可能能受受影影响响。超超灌灌时时则则刚刚好好相相反反。末末端端入入渗渗水水深深的的标标准准，通通常常由由用户凭经验来掌握。用户凭经验来掌握。3、系统性能的评价系统性能的评价 p143p143系统性能的评价系统性能的评价1.1.沟灌系统的评价沟灌系统的评价2.2.畦灌系统的评价畦灌系统的评价2 2、断水时间选择、断水时间选择 一一般般选选择择田田块块末末入入渗渗达达到到需需要要的的入入渗渗量量时时即即断断水水，但此时田块入口处以超灌。亦可以有不同的选择。但此时田块入口处以超灌。亦可以有不同的选择。三、恰当选择参数有利于改善田间灌水质量三、恰当选择参数有利于改善田间灌水质量1 1、流量选择、流量选择 适当加大流量，可以缩短推进时间，减少各适当加大流量，可以缩短推进时间，减少各点入渗时间的差异，提高灌水均匀度，但可能增点入渗时间的差异，提高灌水均匀度，但可能增加尾水损失。改进的方法是用大流量完成推进阶加尾水损失。改进的方法是用大流量完成推进阶段，然后减小流量，完成地面储水入渗阶段。段，然后减小流量，完成地面储水入渗阶段。4 4、田面坡度与平整度选择、田面坡度与平整度选择当当采采用用淹淹灌灌时时，要要求求地地面面平平整整，国国外外有有的的激激光光制制导导,进进行行土土地地平平整整工工作作。当当采采用用沟沟、畦畦灌灌时时，要要求求地地面面坡坡度度均均匀匀，当当自自然然地地面面坡坡度度过过大大时时，应应改改为为梯梯田田，以免过量的土地平整工作。以免过量的土地平整工作。3 3、田块长度选择、田块长度选择 当田间作业机械化时当田间作业机械化时，希望有较长的田块长度希望有较长的田块长度，以利提高机械效率以利提高机械效率，但田块愈长但田块愈长，愈不容易使灌愈不容易使灌水均匀水均匀，灌水效率亦较低灌水效率亦较低，所以在田间作业机械所以在田间作业机械化程度较低的情况下化程度较低的情况下，常常将缩小畦沟长度作为常常将缩小畦沟长度作为提高灌溉质量的一种手段。提高灌溉质量的一种手段。5 5、推进时间选择、推进时间选择 推推进进时时间间通通常常与与田田块块长长度度、入入流流量量大大小小、土土壤壤紧紧密密程程度度和和微微地地形形有有关关。推推进进时时间间短短、灌灌水水较较均均匀。缩短推进时间的方法有：匀。缩短推进时间的方法有：1 1）压实沟）压实沟、减小沟中入渗率减小沟中入渗率，降低土表对水流降低土表对水流 的阻力的阻力。但这种方法只对第一次灌水起作用。但这种方法只对第一次灌水起作用。2 2）畦灌改为沟灌）畦灌改为沟灌，加快水流速度。加快水流速度。3 3）采用波涌灌溉。）采用波涌灌溉。6 6、改变入渗量、改变入渗量 由由于于水水流流有有一一推推进进过过程程，造造成成各各点点受受水水时时间间差差异异，入入渗渗量量亦亦不不同同。如如将将上上游游土土壤壤加加以以压压实实，减减少少入入渗渗率率，以以便便造造成成上上、下下游游实实际际的的入入渗渗量量相相等等。但这种方法亦只对第一次灌水起作用。但这种方法亦只对第一次灌水起作用。7 7、尾水重复利用、尾水重复利用 流流出出田田块块的的尾尾水水汇汇入入下下游游沟沟道道再再利利用用，以以提提高高水的利用率。水的利用率。8 8、减少深层渗漏量、减少深层渗漏量 当当为为土土壤壤洗洗盐盐时时，深深层层渗渗漏漏是是必必要要的的，但但一一般般情情况况下下，它它是是一一种种水水流流损损失失，要要提提高高灌灌水水均均匀度减少深层渗漏量。匀度减少深层渗漏量。地面灌溉地面灌溉 喷灌喷灌 畦灌畦灌 渗灌渗灌 沟灌沟灌 漫灌漫灌思思 考考 题题1、你知道地面灌溉的定义吗？你知道地面灌溉的定义吗？2、地面灌溉通常有哪几种形式的灌溉？地面灌溉通常有哪几种形式的灌溉？3、评价灌溉系统性能指标有哪些？评价灌溉系统性能指标有哪些？4、恰当选择哪些参数有利改善田间灌水质量？恰当选择哪些参数有利改善田间灌水质量？5 5、正确的灌水方法应满足那些要求？正确的灌水方法应满足那些要求？6 6、何谓局部灌溉何谓局部灌溉?你知道局部灌溉你知道局部灌溉 有哪些？有哪些？名名 词词 术术 语语