作物需水量与灌溉用水量之间的关系及调控策略

第三章、作物需水量与灌溉用水量

§3—1 作物需水量

作物需水量——是指作物在适宜的外界环境条件下（包括对土壤水分、养分充分供应）

正常生长发育达到或接近达到该作物品种的最高产量水平所消耗的水量。

作物需水量的作用：

1、是农业用水的主要组成部分，是整个国民经济中消耗水分的最主要部分。 2、是水资源开发利用时的必备资料，也是灌排工程规划、设计、管理的基本依据。 3、作物需水量在农业用水和国民经济用水中的比例 4、作物需水量是农业用水的主要组成部分。

作物需水量以水汽形式散入大气，无法再利用

一、作物田间水分的消耗

(三种途径：叶面蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏)

叶面蒸腾：作物植株内水分通过叶面气孔散发到大气中的现象； 棵间蒸发：植株间土壤或水面（水稻田）的水分蒸发；

深层渗漏：土壤水分超过了田间持水率而向根系以下土层产生渗漏的现象。

解释：棵间蒸发能增加地面附近空气的湿度，对作物生长环境有利，但大部分是无益的消耗，因此在缺水地区或干旱季节应尽量采取措施，减少棵间蒸发（如滴灌<局部灌溉>、水田不建立水层）和地面覆盖等措施。

深层渗漏对旱田是无益的，会浪费水源，流失养分，地下水含盐较多的地区，易形成次生盐碱化。但对水稻来说，适当的深层渗

农作物用水量预测及智能灌溉方法

摘要

随着水资源供需矛盾的日益加剧，发展节水型农业势在必行。本文首先基于历史数据建立了作物全生育期内水分生产函数模型以及全生育期内各阶段的蒸发蒸腾量与最终产量之间的优化作物水分生产函数模型，并以水分生产函数为理论依据，建立了不考虑降雨量和考虑降雨量的地区水稻的非充分灌溉制度的优化模型，解决供水量在各生育期（从分蘖到乳熟阶段）合理分配的问题，在水分利用效率、产量、经济效益三方面寻求了有效均衡，从而实现经济效益最大化。

针对问题一，结合表1中作物1的实测需水量与产量的对应数据以需水量x 为横轴，产量y 为纵轴拟合散点图图像，通过图像发现需水量x 与产量y 的图像变化规律近似符合二次函数图像，由此假设需水量x 与产量y 符合二次函数，从而以需水量为自变量、产量为因变量建立二次函数模型，并用题目中数据通过eviews8.0软件进行拟合和进一步验证，发现参数检验均显著且函数拟合优度R^2=1,故说明模型建立良好。

针对问题二，根据题设要求选取某类优化算法，寻求最优的作物水分生产函数模型，得到各阶段的蒸发蒸腾量与最终产量之间的关系。同时考虑了在建模、预测、控制、神经网络设计等方面都有成功应用的BP 神经网络模型和遗传程序设计方法重

用水量说明

一、改造前

1、板式清洗机：70 m3/h; 2、大皮带喷淋水：5 m3/h； 3、二氧化硫：0.6m3/h； 4、水平离心筛：45 m3/h； 5、AB站：45m3/h； 6、密封水：5 m3/h； 7、真空转鼓：15 m3/h； 8、卫生水：3 m3/h；

9、CIP用水：0.95 m3/h ，一周CIP一次，一次需要8个小时，每小时20 m3，共160 m3，折合成每个小时需要0.95 m3 10、锅炉用水：10 m3/h； 二、改造后

1、预处理由原75 m3/h降到35 m3/h ，整个用水量为35 m3/h； 2、二氧化硫水溶液的用水量为0.4 m3/h； 3、A、B站总用水量45 m3/h；

4、水平离心筛的清水补充由C2溢流来替代； 5、密封水：用水槽收集打到板式清洗机5m3/h； 6、真空转鼓的水12 m3/h是背洗的，循环使用； 7、卫生水2 m3/h排掉了；

8、CIP用水：0.95 m3/h ，一周CIP一次，一次需要8个小时，每小时20 m3，共160 m3，折合成每个小时需要0.95 m3，这个水量是变化的，前期马铃薯质量好CIP次数少水量使用自然减少； 9、锅炉用

课程设计计算书

目录

1总用水量的估算 ......................................... 3 1.1办公楼最大时用水量 ................................. 3 1.2餐饮部最大使用水量 ................................. 4 1.3小餐厅人数计算 ..................................... 4 2.卫生间给水系统设计计算 ................................. 4 2.1设计秒流量计算 ..................................... 4 2.2管网水力计算....................................... 5 3.卫生间排水系统设计计算 ................................. 7 3.1排水设计秒流量 ..................................... 7

3.2排水管网水力计算 ................................... 7 4.雨水管网水力

用水量说明

一、改造前

1、板式清洗机：70 m3/h; 2、大皮带喷淋水：5 m3/h； 3、二氧化硫：0.6m3/h； 4、水平离心筛：45 m3/h； 5、AB站：45m3/h； 6、密封水：5 m3/h； 7、真空转鼓：15 m3/h； 8、卫生水：3 m3/h；

9、CIP用水：0.95 m3/h ，一周CIP一次，一次需要8个小时，每小时20 m3，共160 m3，折合成每个小时需要0.95 m3 10、锅炉用水：10 m3/h； 二、改造后

1、预处理由原75 m3/h降到35 m3/h ，整个用水量为35 m3/h； 2、二氧化硫水溶液的用水量为0.4 m3/h； 3、A、B站总用水量45 m3/h；

4、水平离心筛的清水补充由C2溢流来替代； 5、密封水：用水槽收集打到板式清洗机5m3/h； 6、真空转鼓的水12 m3/h是背洗的，循环使用； 7、卫生水2 m3/h排掉了；

8、CIP用水：0.95 m3/h ，一周CIP一次，一次需要8个小时，每小时20 m3，共160 m3，折合成每个小时需要0.95 m3，这个水量是变化的，前期马铃薯质量好CIP次数少水量使用自然减少； 9、锅炉用

滴灌每亩的用水量： 灌溉一次按5小时计算，滴头流量2L/H左右，滴头间距30cm，一亩地按铺设600米滴灌带算，是20方水。

滴灌和喷灌谁更节约用水

喷灌是把有压力的水通过装有喷头的管道喷射到空中形成水滴洒到田间的灌水方法。这种灌溉方法比传统的地面灌溉节水40%～50%，具有好多优点，但是也有缺点，主要是投资费用大，另外是受风速和气候的影响大，当风速大于5.5米/秒时 (相当于4级风)，就能吹散雨滴，降低喷灌均匀性,不宜进行喷灌。其次，在气候十分干燥时,蒸发损失增大，也会降低效果。

滴灌是通过专门的管道系统和设备将低压水送到灌溉地段并缓慢地滴到作物根部土壤中的一种灌溉方法。滴灌比喷灌节水33.3%，节电41.3%，比畦灌节水81.6%，节电85.3%，与大水漫灌相比，一般可增产20%～30%，因此，滴灌发展较快。其不足之处是滴头易结垢和堵塞，因此应对水源进行严格的过滤处理。

喷灌和滴灌的优点在于都是现在节水的现代化产品,喷灌适合叶类植物,较小范围内使用（压力在输水管道上压力衰减比较厉害,需要密集的供水点）.滴灌（滴灌带）适合相对用水量较少的农作物,滴灌灌溉效率非常高,供水量10立方水的水源可以灌溉50亩大田作物.石家庄迪龙塑胶有限公司提供.

矿井涌水量的计算与评述

钱学溥

（国土资源部，北京 100812）

摘 要：文章讨论了矿井涌水量的勘查、计算、精度级别、允许误差和有效数字。文章推荐了反求影响半径、作图法求解矿井涌水量的方法。

关键词：矿井涌水量；勘查；计算；精度级别；允许误差；有效数字

根据1998年国务院“三定方案”的规定，地下水由水利部门统一管理。水利部2005年发布了技术文件SL/Z 322-2005《建设项目水资源论证导则（试行）》。该技术文件6.7款规定，地下水资源包括地下水、地热水、天然矿泉水和矿坑排水。6.1.2款规定，计算的地下水资源量要认定它的精度级别。我们认为，认定计算的矿井涌水量的级别和允许误差，不仅是水利部门要求编写《建设项目水资源论证》的需要，而且有利于设计部门的使用。在发生经济纠纷的情况下，也有利于报告提交单位和报告评审机构为自己进行客观的申辩。下面，围绕这一问题，对矿井涌水量的勘查、计算、精度级别、允许误差和有效数字等方面，作一些论述和讨论。

1 矿井涌水量与水文地质勘查

矿井涌水量比较大，要求计算的矿井涌水量精度就比较高，也就需要投入比较多的水文地质勘查研究工作。表1，可以作为部署水文地质工作的参考。

表 1 矿井涌水量与水文地质勘查

1多年生产的矿山是指

矿井涌水量的计算与评述

钱学溥

（国土资源部，北京 100812）

摘 要：文章讨论了矿井涌水量的勘查、计算、精度级别、允许误差和有效数字。文章推荐了反求影响半径、作图法求解矿井涌水量的方法。

关键词：矿井涌水量；勘查；计算；精度级别；允许误差；有效数字

根据1998年国务院“三定方案”的规定，地下水由水利部门统一管理。水利部2005年发布了技术文件SL/Z 322-2005《建设项目水资源论证导则（试行）》。该技术文件6.7款规定，地下水资源包括地下水、地热水、天然矿泉水和矿坑排水。6.1.2款规定，计算的地下水资源量要认定它的精度级别。我们认为，认定计算的矿井涌水量的级别和允许误差，不仅是水利部门要求编写《建设项目水资源论证》的需要，而且有利于设计部门的使用。在发生经济纠纷的情况下，也有利于报告提交单位和报告评审机构为自己进行客观的申辩。下面，围绕这一问题，对矿井涌水量的勘查、计算、精度级别、允许误差和有效数字等方面，作一些论述和讨论。

1 矿井涌水量与水文地质勘查

矿井涌水量比较大，要求计算的矿井涌水量精度就比较高，也就需要投入比较多的水文地质勘查研究工作。表1，可以作为部署水文地质工作的参考。

表 1 矿井涌水量与水文地质勘查

1多年生产的矿山是指

粉煤灰需水量试验方法

前言：粉煤灰需水量是一个比值。

例如实验胶砂140ml水能达到135mm,对比胶砂用125ml水达到135mm则粉煤灰需水量比为：(140/125)×100%=112%此需水量比用来说明粉煤灰是三级灰。

需水量比是体现粉煤灰用水量的重要指标。但实质上，影响需水量比的主要参数还是细度和烧失量。细度越小，则密度大，孔隙率低，需水就少，这和水泥有点不同呢；烧失量大，蜂窝结构更需水。

需水量对于粉煤灰的很多工程应用是非常重要的物理指标。它是指粉煤灰和水的混合物达到某一流动度下所需要的水量，粉煤灰需水量越小工程利用价值就越大。

有的学者采用下列函数表示粉煤灰需水量比Y与粉煤灰细度X1（45μm筛余%）、密度X2、烧失量X3的关系。

Y=104.3 X10.05 X2-0.261 X30.0054（1.1）

Thomas根据比较多的实验给出需水量比Y与粉煤灰细度X1（45μm筛余%）之间的关系如下式：?

当烧失量3～4%时，Y=88.76+ 0.25X1 (1.2) 相关系数r=0.86? 当烧失量5～11%时，Y=89.32+ 0.38X1 (1.3) 相关系数r=0.85? 上述3个实验归纳式说明细粉煤灰可以降低粉煤灰的需水量比，其中的机理可能

生态环境需水量的分析与计算

□胥洪军 □朱东彪（河南省许昌水文水资源勘测局）

摘要：生态环境需水量是维持生态与环境功能和进行生态环境建设所必需的最小需水量，对人与社会和谐可持续发展具有重要意义。本文结合《许昌市东区水系治理及补源工程建设项目水资源论证报告》，阐述了生态环境需水量的含义及其计算方法简介，从保持水生态环境的目标出发，在建设项目水资源论证中更合理对生态环境需水量的进行分析计算。

关健词：建设项目 生态需水 水资源论证 计算方法

2002年5月1日，由国家水利部和计委颁布的《建设项目水资源论证管理办法》开始实施。建设项目水资源论证，主要是从取水、用水、退水及其影响等方面，对建设项目取用水全过程进行分析计算，对建设项目用水的可行性、合理性以及对周围环境的作用、对其他用水户的影响等诸多因素进行分析，最终提出建设项目用水的水量、水质、工艺流程、排污等一系列方案，作为取水（预）许可申请的技术依据。在需水预测分析计算中，除考虑传统的农业需水、工业需水、城市生活需水外，从重视生态环境，协调生活、生产、生态用水等方面考虑，在建设项目水资源论证中还必需考虑生态环境需水问题。在生态环境脆弱地区，对生态环境需水需要赋予更高的优先级。因此，在2005年5月