有效降水

有效降水(effective precipitation)指自然降水中實際補充到植物根層土壤水分的部分。即降水中土壤含水量內有利於植物利用的那一部分。有效降水用來和農作物需水量進行對比分析，可以對降水資源作出恰當的農業氣候評價。

基本介紹

• 中文名：有效降水
• 外文名：effective precipitation
• 表達式：Re～R一V一Q一f
• 來源：自然降水

解釋

降雨開始時，最初一部分雨量被植物枝葉所截留，稱為植物截留量，在微雨的情況下截留量可達3毫米左右。 超過植物截留量才落於地面，開始被土壤吸收。當降雨強度超過入滲率時，開始產生地面徑流。當降雨時間較長或多次降水之後，地面長期積水，根層土壤達到飽和時將產生深層滲漏，下滲到根層之下，補給地下水。因此，自然降水中實際為根層土壤吸收的水分 (Re)為實際降水量(R)減去截留量(V)、徑流量(Q) 和深層滲漏量(f)，即為有效降水，其表達式為:

Re~R一V一Q一f

也有人認為截留量和深層滲漏量對植物生育有一定的 意義，前者可以改善冠層的小氣候，後者可以補充地下水。

控制有效降水的過程

確定降水的有效性要涉及很多途徑和過程。發生在大氣中的蒸發通常很少測定，因而不包括在常規的降水記錄中。穿過大氣的降水或是落在土壤表面，或是落在植株表面。植被截留的降水中，有一小部分保留在植株表面並最終從那裡蒸發掉，大部分則流到土壤表面。無論那種情況，這些降水都可以減少作物蒸散需要，因而都是有效的。

直接落在土壤表面的水分，加上從植被上流到土壤表面的水分，可能會入滲、穩疏、保留在土壤表面坑窪處或被蒸發掉。滲入土壤後，水分可能被貯存在作物根區， 或滲漏出根區。保留在作物根區的水分可能被當季作物的生長所利用， 或可能貯存在根區供以後的生長季使用。

在乾旱和半乾旱地區，為了淋洗鹽分， 一定比例的水分滲漏出作物根區是有益的，有時甚至是必須的。深層滲漏中並非淋洗所需要的部分可能補充至地下含水層，或回流至河道。但是，這部分水量不會減少作物蒸散，根據本章所用定義應視作無效。

從接受降水的土壤上流出的水分有部分隨後可能滲入到田塊中其它地方。如果人滲的水分保留在根區，它可以被有效地利用，但流出農田的水分則不再有效。

影晌有效降水的因子

降水對作物蒸散過程的有效性受許多因子影響，其中降水特性、土壤特性、作物蒸散速率及灌溉管理是其中幾個主要的因子。

（1）降水特性

決定降水有效性的降水特性包括數量、頻率及強度。這些因子在空間及時間上的變化都很大，因而深入了解這些特性是設計及管理灌溉系統所必須的。雖然直接從植物或土壤表面蒸發的那部分降水對於減少作物蒸散也是有效的，但大部分有效降水必須滲入土壤，並貯存在根區。高強度的降水，即使持續時間很短，也可能因超過土壤的人滲速率而使有效性很低。大的降水過程，即使是那些強度低、持續時間長的降水也可能產生大量的徑流，並引起深層慘漏。強度低、持續時間短的降水通常有效性最高。

(2) 土壤特性
土壤在作物水分供給過程中的作用就如同→個水庫。因此，土壤的水分吸收、保持、釋放及移動等特性對降水的有效程度具有很大的影響。有效降水在很大程度上由土壤的入滲速率及土壤有效貯水量所決定。這兩個量都取決於土壤的含水量。乾土的入滲率較高，有放貯存量大，因而能更有效地利用降水。

土壤的入滲率與土壤質地密切相關。粗質地的土壤(比如砂土) 一般人滲率高，地表徑流也少。細質地的土壤通常人滲率很低，易產生大量的徑流。

(3 ) 作物蒸散
當作物蒸發蒸騰速率較高時，土壤水分消耗得很快，從而可為貯存降水提供更大的庫容。如果發生降水，為達到田間持水量所需的水量就大，相應地由徑流和深層滲漏所造成的水分流失就少。反之，如果蒸發蒸騰速率較低，土壤提供貯存降水空間的速率也低，接收水分的能力就小。如果發生降水，由徑流或深層滲漏造成的損失可能就要相對大些。

(4) 灌溉管理措施
每次灌水過程的淨灌水量取決於作物根區貯存，可供植株使用的有效水分的能力和現有的灌溉管理措施。

在過去，管理灌溉系統時通常每次灌水都重新充滿整個土壤剖面。如果在一次灌溉之後馬上發生暴雨，那么降水中將只有其中很小的一部分重新充滿土壤剖面，而大部分降水則被損失掉了。因而，降水的有效性可能很低。制定灌溉計畫時，如果只允許土壤水分有很小的虧缺，那么用於貯.存降水的土壤庫容也較小;相反，如果允許土壤宿較大的水分虧缺， 土壤有效貯水能力將增大， 降水的有效性就會提高。

套用

有效降水用來和農作物需水量進行對比分析，可以對降水資源作出恰當的農業氣候評價。