3、有效降水量P0
（1）设计降水量 对当地多年降水资料进行频率分析，按25%、
50%、75%的降水保证率（指多年期间降水量能够 得到充分满足的机率，与"灌溉设计保证率"类似） 选定三个降水典型年，根据典型年中的降水量、 降水分布情况，设计不同保证率条件下的降水量 及其出现的时间。
3、有效降水量P0
m
Wmax
Wmin
667
H
(
' m
ax
' m
in
)
（三）水量平衡法资料的确定
1、土壤计划湿润层深度 土壤计划湿润层深度：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，需根据当 地实际情况确定。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。
现蕾期 开花结铃期 吐絮期 0.4～0.6m 0.6～0.8m 0.6～0.8m
拔节期 孕穗期 抽穗期 灌浆期 0.4～0.5m 0.5～0.6m 0.6～0.8m 0.8m
2、土壤适宜含水量及上、下限的确定
土壤适宜含水量：最适宜作物生长的含水量，介于
θmax与θmin之间。
冬小麦、棉花和玉米各生育阶段要求的土壤适宜含水量
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。
（二）研究灌溉制度的意义 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。
'
（四）旱作物播前的灌水定额(M1)的确定
播前灌水的目的在于保证作物种子发芽和出 苗所必须的土壤含水量或储水于土壤中以供作物 生育后期之用。播前灌水往往只进行一次。一般 可按下式计算：
M1 667 H (max 0 )n
M1
667 (m ax
0 )
水
H
思考题 1、试述作物灌溉制度的内容和确定方法? 2、试述旱作区水量平衡方程中各要素的含义 及用图解法确定旱作物灌溉制度的步骤? 3、某一时段灌水定额如何计算？
拔节期后 70～80% 成熟期 55～70% 灌浆成熟期 70%左右
土壤含水量应满足以下两个条件：
1）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。
2）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，一 般以占田间持水量的百分数计。根据经验取60% 左右的田间持水量（毛管断裂点）比较适宜。
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。
一般要通过田间试验来确定地下水对农田 的补给强度。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 。
2、生育期灌溉定额M2
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= h2
时段内的排水量
h1、h2：时段始、末田面水层深度（mm）
h1 p m WC d h2
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
二 、水量平衡法确定水稻的灌溉制度
（一）原理：水量平衡原理确定灌溉制度 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 我国水稻栽培主要采用育秧移栽方式
秧田灌溉
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、有效降水量P0
（2）有效降水量的计算 有效降水：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
3、有效降水量P0
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）
（二）原理
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）。
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。
根据灌区当地条件采用 先进的育秧方法确定
稻田灌溉
泡田灌溉
本田灌溉 生育期内灌溉
1、泡田定额 M1 M1 = (h0 + s1 + e1 t1 －P1)
=0.667(h0 + s1 + e1t1－P1)
(mm) (m3/亩)
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。
一、灌溉制度的内涵及确定方法
（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。
灌水定额： 指一次灌水单位面积上的灌水量。
5、计划土壤湿润层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：
WT 667 (h2 h1)n
WT
667(h2
h1) 水
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。
（二）原理 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：
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。
（1）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。
冬小麦、棉花、玉米各生育期较典型的计划湿润层深度
冬小麦 棉花 玉米
生育期 计划湿润层深度
生育期 计划湿润层深度
生育期 计划湿润层深度
幼苗期 0.3～0.4m
幼苗期 0.3～0.4m
幼苗期 0.3～0.4m
分蘖期 拔节期 抽穗期 灌浆期 0.4～0.5 m 0.5～0.6m 0.6～0.8m 0.8～1.0 m
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。
（三）制定灌溉制度的方法
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。
Wmin W0 K ET
土壤计划湿润层(H)内储水量变化
（二）原理
判断是否需要灌 比较θ0 （ W0 ）与 θmin（Wmin）
什么时候灌 灌多少
t W0 Wmin ek
时段末的灌水定额（m3／hm2或mm） 则为（注意单
位换算）:
m Wmax Wmin 667 nH (max min)
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：
m hmax hmi壤计划湿润层（根系层）H内
的水量平衡可表示为：
Wt W0 Wr P0 K M ET