农田水利学
Irrigation and Drainage
缴锡云 郝树荣
Hohai University
绪论
Introduction
1 我国的农田水利事业
2 世界灌溉与排水的发展状况
3 本课程的研究对象及基本内容
4 本课程的基本要求
Hohai University
绪论
Introduction
1 我国的农田水利事业
2 世界灌溉与排水的发展状况
3 本课程的研究对象及基本内容
4 本课程的基本要求
Hohai University
名词解释
【 农田水利 】
为防治干旱, 渍, 涝和盐碱灾害, 对农
田实施 灌溉, 排水 等人工措施的总称 。
—— 农田水利技术术语
Hohai University
Hohai University 中国干湿区、季风区划分
季风、非季
风分界线
黄河
长江
数据统计
耕地面积 14.2亿亩
灌溉面积 8.5亿亩
灌溉用水 4000亿 m3，约占总用水量的 70％
灌溉水利用率 0.4～ 0.5
水分生产效率 1kg/m3
Hohai University
2001年 6月北
方受旱面积一
度达 4.2亿亩
排水问题
也不小
世界观察研究所
地球政策研究所
布朗的观点？
绪论
Introduction
1 我国的农田水利事业
2 世界灌溉与排水的发展状况
3 本课程的研究对象及基本内容
4 本课程的基本要求
Hohai University
世界的灌溉排水
灌溉历史 5000多年
排水历史 2000多年
灌溉用水 4000亿 m3，约占总用水量的 70％
世界平均 地面灌溉 95％
美 国 地面灌溉 55％，喷灌 44％
Hohai University
中国与之相当
绪论
Introduction
1 我国的农田水利事业
2 世界灌溉与排水的发展状况
3 本课程的研究对象及基本内容
4 本课程的基本要求
Hohai University
Hohai University
研究对象与基本内容
1 调节农田水分状况
（ 1）灌溉措施：补充水分不足
（ 2）排水措施：控水，排盐
Hohai University
土壤水、地表水、
地下水以及气、
热、养分的状况
需要研究的内容
（ 1）农田水盐运动规律
（ 2）节水灌溉理论与技术
（ 3）灌排系统布置
（ 4）灌排系统管理
Hohai University
研究对象
2 改变和调节 地区 水情
（ 1）蓄水保水措施：水库等
（ 2）调水排水措施：渠道等
Hohai University
需要研究的内容
（ 1）制定水土资源规划
（ 2）水资源合理配置
（ 3）洪涝规律
（ 4）工程经济
Hohai University
绪论
Introduction
1 我国的农田水利事业
2 世界灌溉与排水的发展状况
3 本课程的研究对象及基本内容
4 本课程的基本要求
Hohai University
基本要求
1 总 课 时 40
2 考察形式 考试
3 其它内容 作业、试验、课程设计
Hohai University
Hohai University
古巴比伦的空中花园
Hohai University
古巴比伦的空中花园
Hohai University
今天的伊拉克
§ 1 农田水分状况和土壤水分运动
本章主要内容,
1 农田水分状况
2 土壤水分运动
3 土壤－作物－大气连续系统
Hohai University
§ 1 农田水分状况和土壤水分运动
本章主要内容,
1 农田水分状况
2 土壤水分运动
3 土壤－作物－大气连续系统
Hohai University
Hohai University
名词解释
【 农田水分状况 】
指农田地面水, 土壤水, 地下水的多少
及其在时间上的变化 。
地质上称包
气带水
关系到作物的
水、气、热以
及养分状况
§ 1.1 农田水分状况
1 土壤 水存在的形式（ 按形态分 ）
（ 1） 汽态水,孔隙中的水汽
（ 2） 吸着水,吸湿水 &薄膜水
（ 3） 毛管水,毛管作用下 能保持的水
（ 4） 重力水,超出毛管含水率的部分
Hohai University
多孔
介质 吸湿系数 最大分子
持水率
不含吸着水
§ 1.1 农田水分状况
1 土壤水存在的形式（ 按有效性分 ）
（ 1） 无效水：＝ 吸着水
（ 2） 有效水：＝ 田间持水量 － 凋萎系数
（ 3） 过剩水：＝ 重力水
不同的土壤质地，吸力特性不同
Hohai University
0.7～
4MP
a
注意：不等
于毛管水
Hohai University
地表水下渗转
换为土壤水
地下水补给
土壤水分 δh
2 旱作地区农田水分
§ 1.1 农田水分状况
2 旱作地区农田水分运动的几个过程
（ 1） 灌水、降雨入渗
（ 2） 水分再分布（向着水分低处）
（ 3） 灌溉水、降雨补给地下水
（ 4） 地下水向上补给土壤水，甚至腾发
Hohai University
§ 1.1 农田水分状况
3 水稻的农田水分状况
（ 1） 长期淹灌
（ 2） 灌溉水、降雨下渗
（ 3） 灌溉水、降雨补给地下水
（ 4） 对淹灌水层深度、地下水埋深有要求
Hohai University
§ 1.1 农田水分状况
4 农田水分状况调节
（ 1） 旱：水分不足
（ 2） 涝：地面水过多
（ 3） 渍：地下水位过高
Hohai University
§ 1 农田水分状况和土壤水分运动
本章主要内容,
1 农田水分状况
2 土壤水分运动
3 土壤－作物－大气连续系统
Hohai University
§ 1.2 土壤水分运动与入渗
1 土壤水分运动
（ 1） 形态学理论 能态学理论
（ 2）水分运动方向,土壤水势高 低
（ 3） 土壤水势与含水率的关系呈正变化
Hohai University
§ 1.2 土壤水分运动与入渗
2 入渗
（ 1） 水分进入土壤的过程称为入渗
（ 2）入渗公式
t为入渗时间； i为入渗强度； I为单位土壤面积上的
累积入渗量； k,α为入渗参数,α ＝ 0.2～ 0.7。 Hohai University
I k t ?? 1i k t ?? ??
§ 1 农田水分状况和土壤水分运动
本章主要内容,
1 农田水分状况
2 土壤水分运动
3 土壤－作物－大气连续系统
Hohai University
§ 1.3 土壤－作物－大气系统
（ SPAC）简介
作物根系吸取土壤水 水分在作物体内依靠根
压及叶水势的作用向叶面输送 叶面水分向大
气蒸腾
（ 蒸腾 transpiration、蒸发 evaporation、腾发＝蒸
散 evapotranspiration ）
Hohai University
Irrigation and Drainage
缴锡云 郝树荣
Hohai University
绪论
Introduction
1 我国的农田水利事业
2 世界灌溉与排水的发展状况
3 本课程的研究对象及基本内容
4 本课程的基本要求
Hohai University
绪论
Introduction
1 我国的农田水利事业
2 世界灌溉与排水的发展状况
3 本课程的研究对象及基本内容
4 本课程的基本要求
Hohai University
名词解释
【 农田水利 】
为防治干旱, 渍, 涝和盐碱灾害, 对农
田实施 灌溉, 排水 等人工措施的总称 。
—— 农田水利技术术语
Hohai University
Hohai University 中国干湿区、季风区划分
季风、非季
风分界线
黄河
长江
数据统计
耕地面积 14.2亿亩
灌溉面积 8.5亿亩
灌溉用水 4000亿 m3，约占总用水量的 70％
灌溉水利用率 0.4～ 0.5
水分生产效率 1kg/m3
Hohai University
2001年 6月北
方受旱面积一
度达 4.2亿亩
排水问题
也不小
世界观察研究所
地球政策研究所
布朗的观点？
绪论
Introduction
1 我国的农田水利事业
2 世界灌溉与排水的发展状况
3 本课程的研究对象及基本内容
4 本课程的基本要求
Hohai University
世界的灌溉排水
灌溉历史 5000多年
排水历史 2000多年
灌溉用水 4000亿 m3，约占总用水量的 70％
世界平均 地面灌溉 95％
美 国 地面灌溉 55％，喷灌 44％
Hohai University
中国与之相当
绪论
Introduction
1 我国的农田水利事业
2 世界灌溉与排水的发展状况
3 本课程的研究对象及基本内容
4 本课程的基本要求
Hohai University
Hohai University
研究对象与基本内容
1 调节农田水分状况
（ 1）灌溉措施：补充水分不足
（ 2）排水措施：控水，排盐
Hohai University
土壤水、地表水、
地下水以及气、
热、养分的状况
需要研究的内容
（ 1）农田水盐运动规律
（ 2）节水灌溉理论与技术
（ 3）灌排系统布置
（ 4）灌排系统管理
Hohai University
研究对象
2 改变和调节 地区 水情
（ 1）蓄水保水措施：水库等
（ 2）调水排水措施：渠道等
Hohai University
需要研究的内容
（ 1）制定水土资源规划
（ 2）水资源合理配置
（ 3）洪涝规律
（ 4）工程经济
Hohai University
绪论
Introduction
1 我国的农田水利事业
2 世界灌溉与排水的发展状况
3 本课程的研究对象及基本内容
4 本课程的基本要求
Hohai University
基本要求
1 总 课 时 40
2 考察形式 考试
3 其它内容 作业、试验、课程设计
Hohai University
Hohai University
古巴比伦的空中花园
Hohai University
古巴比伦的空中花园
Hohai University
今天的伊拉克
§ 1 农田水分状况和土壤水分运动
本章主要内容,
1 农田水分状况
2 土壤水分运动
3 土壤－作物－大气连续系统
Hohai University
§ 1 农田水分状况和土壤水分运动
本章主要内容,
1 农田水分状况
2 土壤水分运动
3 土壤－作物－大气连续系统
Hohai University
Hohai University
名词解释
【 农田水分状况 】
指农田地面水, 土壤水, 地下水的多少
及其在时间上的变化 。
地质上称包
气带水
关系到作物的
水、气、热以
及养分状况
§ 1.1 农田水分状况
1 土壤 水存在的形式（ 按形态分 ）
（ 1） 汽态水,孔隙中的水汽
（ 2） 吸着水,吸湿水 &薄膜水
（ 3） 毛管水,毛管作用下 能保持的水
（ 4） 重力水,超出毛管含水率的部分
Hohai University
多孔
介质 吸湿系数 最大分子
持水率
不含吸着水
§ 1.1 农田水分状况
1 土壤水存在的形式（ 按有效性分 ）
（ 1） 无效水：＝ 吸着水
（ 2） 有效水：＝ 田间持水量 － 凋萎系数
（ 3） 过剩水：＝ 重力水
不同的土壤质地，吸力特性不同
Hohai University
0.7～
4MP
a
注意：不等
于毛管水
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地表水下渗转
换为土壤水
地下水补给
土壤水分 δh
2 旱作地区农田水分
§ 1.1 农田水分状况
2 旱作地区农田水分运动的几个过程
（ 1） 灌水、降雨入渗
（ 2） 水分再分布（向着水分低处）
（ 3） 灌溉水、降雨补给地下水
（ 4） 地下水向上补给土壤水，甚至腾发
Hohai University
§ 1.1 农田水分状况
3 水稻的农田水分状况
（ 1） 长期淹灌
（ 2） 灌溉水、降雨下渗
（ 3） 灌溉水、降雨补给地下水
（ 4） 对淹灌水层深度、地下水埋深有要求
Hohai University
§ 1.1 农田水分状况
4 农田水分状况调节
（ 1） 旱：水分不足
（ 2） 涝：地面水过多
（ 3） 渍：地下水位过高
Hohai University
§ 1 农田水分状况和土壤水分运动
本章主要内容,
1 农田水分状况
2 土壤水分运动
3 土壤－作物－大气连续系统
Hohai University
§ 1.2 土壤水分运动与入渗
1 土壤水分运动
（ 1） 形态学理论 能态学理论
（ 2）水分运动方向,土壤水势高 低
（ 3） 土壤水势与含水率的关系呈正变化
Hohai University
§ 1.2 土壤水分运动与入渗
2 入渗
（ 1） 水分进入土壤的过程称为入渗
（ 2）入渗公式
t为入渗时间； i为入渗强度； I为单位土壤面积上的
累积入渗量； k,α为入渗参数,α ＝ 0.2～ 0.7。 Hohai University
I k t ?? 1i k t ?? ??
§ 1 农田水分状况和土壤水分运动
本章主要内容,
1 农田水分状况
2 土壤水分运动
3 土壤－作物－大气连续系统
Hohai University
§ 1.3 土壤－作物－大气系统
（ SPAC）简介
作物根系吸取土壤水 水分在作物体内依靠根
压及叶水势的作用向叶面输送 叶面水分向大
气蒸腾
（ 蒸腾 transpiration、蒸发 evaporation、腾发＝蒸
散 evapotranspiration ）
Hohai University
