实验一 玉米的灌溉制度设计和灌水率的设计.docx

实验一 玉米的灌溉制度设计和灌水率的设计一、实验目的正确分析所提供的各种资料，掌握作物灌溉制度和灌水率的设计原理、方法 和步骤二、仪器设备绘图工具、计算器三、实验内容基本资料分析1、玉米的地域分布玉米的种植区域遍布全国各省（区、市），而根据适宜种植的程度又较集中 分布在从东北三省经冀、鲁、豫、陕走向西南的一个狭长地带，该地带玉米种植 面积占全国玉米总面积的 70%，产量接近玉米总产量的 4/5根据地理位置、地势、气温、无霜期长短等条件确定玉米的播种期和种植制 度，并将玉米大致分为春播和夏播两类我国北方北纬 40度以北，多为春季播 种，为春玉米北纬 38度以南，气温较高，无霜期多在190天以上，玉米夏季 播种，为夏玉米冀、晋、陕、鲁及新疆等省区，靠北部种植春玉米，南部复种 夏玉米，中部春、夏玉米交叉种植长江以南一些地区有一年三熟的秋玉米，而 广西、海南等省区，还可以在冬季种植玉米2、玉米的需水规律无论是春玉米还是夏玉米、北方玉米还是南方玉米，需水模系数（指各生育 阶段需水量占全生育期总需水量的百分比）的变化趋势均是从小到大，再由大到 小各生育阶段需水情况如下：（1） 播种〜拔节阶段：植株蒸腾量很小，其水分多数消耗在棵间蒸发中， 玉米这个生育阶段在全生育期内时间最长，春、夏玉米分别占全生育期天数的32.4%〜35.6%和 30.3%〜31.9%，但需水模系数最低，春玉米占 23.9%〜24.2%， 而夏玉米仅占 16.7%〜22.8%。

2） 拔节〜抽雄阶段：不论是春玉米还是夏玉米，此生育阶段都处于气温 较高的季节玉米在拔节以后，由于植株蒸腾的速率增加较快，日需水强度不断 增大该阶段经历时间，春玉米34〜40天，北方夏玉米25〜32天，南方夏玉米仅18〜25天该阶段需水模系数普遍较高，春玉米为28.2%〜33.5%，在灌溉条 件下的夏玉米达28.3%〜36.5%3） 抽雄〜灌浆阶段：是玉米形成产量的关键期该阶段时间较短，春玉 米18〜24天，夏玉米16〜21天需水模系数的区域差异性较大，辽宁春玉米平 均为 17.9%，而山西北部春玉米达 28.4%，安徽中部夏玉米为 23.7%4） 灌浆〜成熟阶段：除部分春玉米外，此阶段多数地方气温渐降，叶片 也开始发黄，该阶段持续时间：春小麦30〜36天，夏玉米22〜28天黄河以北 地区，无论春玉米或夏玉米，需水模系数大都为25%左右而南方多数省份，生 育期正常供水情况下，夏玉米需水模系数一般29%〜34%，春玉米也在27%以上四、实验成果玉米的灌溉制度表灌水定额（立方米/由）灌溉定产量水分区文年份播苗拨抽灌额（立方米/平（千克/前期节穗浆亩）亩）中区般年1122212542055550东北区般年1122112040844449西北区般年1122111540344338西南区般年1122110540233117东南区般年1122111040433228灌水率计算表格作物种 植面积 百分比 （%）夏25%灌水次序修正后灌溉定额(m3/hm2)灌水时间（月•日）灌 水延续 天数（d）灌水率(m3/s.100hm2)起止16.16.280.018424308527.127.170.026537.28.380.023148.128.170.0265本设计采用灌溉保证率法确定灌溉设计标准，根据当地水土资源和经济可行 建设方案，其灌溉保证率取50%和 75%。

工程灌溉形式为管道防渗，灌溉水利用 系数取 0.8灌溉用水量 （1）种植面积及植物种植比例的确定 根据当地气侯、土壤、种植习惯、劳力等确定 560亩耕地全部种植玉米2）作物有效降雨量有效降雨分作物播前有效降雨和生产期内有效降雨量两项由于当地无资 料，雨量资料采用附件地区五台县城雨量站 50 年的实测资料频率分析，采取P=5O%,P=75%的典型年分别为1996年和2000年典型年降雨量见表4-1,降雨 量有效利用系数见表 4-2保弋-£卩9 31 7二 JL -卜-卜-卜W证率表年1 J1月3 }i }!丿i丿i丿i )一月二月年P1172941193j4=50%996.5.90.7.74.659.471.5.55.159.9P27362181513j= 75%000.8.6.93.25.82.350.71.38.0.162.7典型年各月降雨量单位：毫米表 4-1表 4-2 降雨量有效利用系数表雨量（mm）V55-3030-5050-100>100利用率（％）080604025对典型年各种作物播前及生育期内每次实际降雨量，按有效利用系数扣除损 失后，计算播前及生育期有效降雨量，计算结果见表4-3.扣除办法采用了“山西 省水利厅《灌溉管理》”一书中的推荐方法。

表 4-3 作物有效降雨量计算成果表播前雨量生长期雨量P=50%P=75%P=50%P=75%雨量(mm)亩水量（m3/亩）雨量(mm)亩水量（m3/亩）雨量(mm)亩水量（m3/亩）雨量(mm)亩水量（m3/亩）11.77.800258.3172.2214.2142.8（3）作物需水量a、 作物产量及需水系数的确定 作物需水量的确定，采用以计划产量为参数的需水系数法作物计划产量，根据本地区历年作物产量，结合五台县农业规划的数值确定 作物需水系数，是根据省水科所灌溉试验资料及附近灌区的试验资料确定，玉米 需水系数为 0.5.b、 作物总需水量计算作物总需水量计算公式：E=KY式中： E — 作物总需水量（方/亩）K — 需水系数（方/ 公斤）Y — 作物亩产量（公斤/亩）根据上式可计算出玉米在生育期内总需水量E=500X0.5=250m3/亩4）净灌溉定额的确定灌溉定额采用计算公式：M=M +M12M =666.7H Y（B -BJ-P，1 max 0 有效M2 = E-P 有效-Wl+W2上式中：有效M 一灌溉定额（ms/亩）M1 — 作物播前灌水定额M2 一 作物生育期灌溉定额H — 土壤计划湿润层最大深度，取H=0.6米Y — 土壤干容重，取1.42t/m3B —播前土壤田间持水率，即土壤含水率上限，取B =24%max maxB0 —播前土壤耕作层内平均含水率，取最大持水率的60%。

P有效一播前有效降雨量，mmP — 作物生育期有效降雨量， mm有效E――作物生育期内总需水量W］ 播前土壤耕作层要求含水量，其值为666.7 H Y B ］，B ］按最大持水率的 60%计W2 收割前耕作层含水量，其值为666.7 H YB 2, B2按最大持水率的80%计计算成果见表,4-4表 4-4 灌区作物灌溉定额 单位： 方 / 亩P=50%P=75%播前生长期合计播前生长期合计46.7105.0151.754.5134.4188.9（5）毛灌水定额的确定管道为一级管道，直接送到地头，根据灌区现状测算，其灌溉水有效利用系数为 0.8.P=50%: 151.7/0.8=189.63m3/亩P=75%: 188.9/0.8=236.13ms/亩6）灌溉用水量560亩水浇地相应于 50%和 75%保证率毛用水量分别为：P=50%: 189.63X560=10.62 万 m3P=75%: 236.13X560=13.22 万 m3灌溉制度设计 理论灌水定额的确定 对于高产增产作物，不仅灌水要求做到适时灌水，而且要求灌溉量要适度适时适量灌水不仅可防止超渗漏引起水肥设施，同时对作物生长也有利，所以在制度灌水定额时采用勤灌浅灌的原则。

采用公式：m=666.7h P（P - P、土/耳 式中： m—设计灌水定额，mmh计划湿润层深度（mm）,取0.6mB—田间持水率，B =24%B]—土壤适宜含水量上限取B]=o.9 B2—土壤适宜含水量下限取B 2=0.6 Y —土壤干容重,Y =1.42t/m3 m=10h卩$ -卩2》土 /沪水1 2 水=666.7X0.6X0.26X（0.9-0.6）X1.42/0.8 =51.1m3 2）灌溉制度的拟定根据作物灌溉制度和灌水定额理论计算,拟定各类作物灌水次数和灌水 定额见表 5-1灌水时间根据作物生长阶段及群众丰产灌水经验来确定经修正后,制定出本灌区灌溉制度,见表 5-2表 5-1 灌区作物灌溉定额计算成果灌溉保证率灌溉定额（方/亩）灌水次 数灌水定额（方/亩次）计算值拟定值播前生长期50%151.71503503375%188.919045035。