冬小麦节水供水制度研究

利用产量与水分关系递推模型和多阶段供水决策模型，制定作物节水灌溉制度，并以晋中区冬小麦为例，使用山西省潇河灌区灌溉试验站的试验资料，通过分析计算，求得冬小麦三种水文年各种供水条件下的产量与供水时间。这些计算结果可试用于区域内水资源供需平衡的系统分析和制定水资源开发利用的战略决策。同时该方法为灌区灌溉管理中进行灌溉预报、浇关键水提供了一项新的技术。分析结果表明，用此方法制定的节水供水制度较一般的灌溉制度。可提高单位水生产量０．１２～０．２５ｋｇ／ｍ￣３。     

基于遗传算法的冬小麦优化灌溉制度研究

针时灌区水资源优化配置模型中目标函数高度非线性的特点,建立了非充分灌溉条件下作物最优灌溉制度的非线性规划模型.利用遗传算法进行求解,提出了有条件的随机生成初始种群方式来处理线性约束条件的策略.对武嘉灌区冬小麦不同水文年的最优灌溉制度进行了分析,结果表明:平水年冬小麦灌水2～3次为宜,总灌水量为900～1350m3/hm2;偏旱年灌水4～5次为宜,总灌水量为1 800～2 250 m3/hm2;特旱年灌水5～6次为宜.总灌水量为2 250～2 700m3/hm2.     

基于AquaGIS模型的盈科灌区制种玉米农业用水效率分析

盈科灌区是黑河流域中游绿洲典型灌区之一,该灌区农业用水效率较低,农业用水矛盾十分突出。制种玉米是灌区主要种植作物,研究制种玉米的优化灌溉制度对实现该区域农业用水可持续发展具有十分重要的意义。利用分布式作物模型AquaGIS模型,基于盈科灌区土壤质地的空间变异性对该灌区制种玉米灌溉制度进行了优化,提出了适合灌区实际配水情况的最佳灌溉制度。通过灌溉制度优化,灌区制种玉米蒸散发量减少36~53mm,水分生产率WPET增加5%左右,灌溉水生产率WPI增加25%~48%,极大地提高了灌区农业用水效率。同时,对该灌区不同水文年灌溉制度进行优化,综合对比灌区制种玉米WPET、WPI和产量,其中丰水年灌溉3次、平水年灌溉4次、枯水年灌溉5次可以实现农业用水效率最高,为灌区高效节水灌溉提供理论指导。     

黄河下游灌区农田灌溉制度与供需平衡分析

在簸箕李引黄灌区上游和下游选择典型试验区，开展了连续两年的冬小麦一夏玉米连作种植模式下的田间试验观测，用模拟灌溉制度的计算机模型ISAREG对各试验处理进行模拟，验证了模型的模拟精度。依据模拟结果对现行灌溉制度进行了评价。模拟对比了灌区内3个县4个不同干旱程度典型年气候条件下10种主要作物的两种灌溉制度方案，包括充分灌溉和部分非充分灌溉方案，计算了不同方案的田间灌溉需水过程，分析了不同方案下灌区水资源供需平衡状况。研究表明，簸箕李灌区只有采用改进的田间灌水技术和有控制的非充分灌溉制度，才能使灌区供水和需水在平水年基本达到平衡。     

山西省水科所部分科技成果介绍

1 山西省冬小麦、玉米和棉花节水灌溉制度 该成果应用产量与水分关系递推模型及其参数求解程序,求得冬小麦、玉米、棉花的模型参数,并采用多阶段灌溉决策动态规划模型,得出不同水文年山西省各地区冬小麦、玉米和棉花在各种供水水平及初始土壤墒情条件下的节水灌溉制度。在屯绛灌区2267公顷     

河套灌区不同盐渍化土壤冬小麦优化灌溉制度研究

土壤水盐是影响干旱盐渍化地区农作物产量的重要因素,近年来内蒙古河套灌区开始推广种植冬小麦,在重点考虑不同土壤盐分状况,通过设计不同盐渍化土壤条件下冬小麦灌溉制度方案,分析田间对比试验数据成果,在此基础上利用ISAREG模型开展不同方案的优化决策研究。研究表明:考虑盐分胁迫和冻融因素条件下,ISAREG模型可以对河套灌区冬小麦进行灌溉制度优化;通过建立基于水盐胁迫的ISAREG灌溉制度模型,制定了不同盐渍化条件下考虑土壤冻融的冬小麦优化灌溉制度;优化得出河套灌区冬小麦全生育期灌水定额情况为:当土壤含水率低于适宜含水率的85%时进行灌水,通过ISAREG模型即可推导出不同含盐土壤的灌水定额与灌水日期;土壤含盐量较低的情况下冬小麦全生育期适宜灌水5次,优化灌水定额分别为66、54、79、83和83 mm,灌溉定额365 mm;中度含盐土壤冬小麦全生育期适宜灌水5次,优化的灌水定额分别为78、54、90、97和97 mm,灌溉定额为416 mm。     

黄河下游引黄灌区灌溉用水预报模型研究

灌溉用水信息是黄河三门峡以下非汛期水量调度的基础和依据，在分析下游黄河灌区用水特性的基础上，建立了下游引黄灌区灌溉用水预报模型，通过对1985－1995年人民胜利渠灌区的灌水资料分析验证表明，该模型计算结果合理，可为三门峡以下非汛期水量调度提供灌溉用水信息。     

冬小麦经济用水制度计算与分析

提出了一个以单位面积净效益最大为目标，限额供水为决策来优化冬小麦非充分灌溉制度的二维动态规划模型，并通过黑龙港地区的试验资料实例计算分析，与冬小麦的灌溉生产相吻合，对灌溉节水具有指导作用。     

灌区灌溉用水量分布式优化模型及应用

以传统灌区灌溉用水优化配置理论为基础,采用优化方法与GIS相结合的手段,建立灌区年灌溉用水量分布式优化模型。该模型以灌区为研究尺度,以栅格为优化单元,以每个栅格的年灌溉用水量为决策变量,并以澳大利亚马兰比季大型灌区作为验证实例。优化结果显示,灌区灌溉总用水量减少15 339万m3,产量增加8 423.8万kg,水分生产效率提高0.5 kg/m3,灌溉净效益增加18 530.2万澳元。优化后灌区灌溉用水配置方案更加合理,展示更加直观。该模型同样适用于国内大型灌区。     

井渠结合灌区用水预报研究

通过对黄河下游井结合灌区用水现状的分析，以作物腾发量预测计算为基础，按作物根系呈水量平衡原理，建立了井渠渠结合灌区用水预报模型，并利用该模型对人民胜利渠灌区的用水进行了分析预报。实例计算结果表明，该模型不仅计算结果合理，而且能够根据当时当地的天气和作物生长特生预报各种作物的灌溉水量，灌水时间等，可以提高灌区管理部门的工作效率和管理水平，达到节水灌溉的目的。     

河北省平原冬小麦节水灌溉制度试验研究

河北平原水资源的日益短缺,冬小麦节水灌溉制度的研究对于农业节水将具有重要意义。根据望都试验站1991～1993两年的冬小麦试验资料,利用Jensen模型,建立冬小麦水分生产函数,求解出冬小麦作物敏感系数,编制二维动态规划程序,确定出冬小麦的灌溉制度。其结果与试验相吻合,可用于指导农业灌溉和生产。     

基于水资源利用的红寺堡灌区作物种植优化

为了优化配置红寺堡灌区的作物种植结构,在分析灌区现状作物种植结构的基础上,采用单目标模型的形式,结合多目标模型的思想,建立了基于水资源利用的作物种植结构优化模型,并计算了灌区2008年和2015年在灌溉保证率为75%的最优作物种植结构。结果表明:在总种植面积不变的情况下,优化后小麦、玉米、薯豆类、葡萄、油葵等作物的种植面积有所减少,拱棚蔬菜、甘草等作物的种植面积有所增加。2008年和2015年红寺堡灌区优化后较现状种植结构不仅可以分别节约水量1 617.4万m3和1 821.7万m3,而且可以分别增加农业收益9 577万元和11 281.1万元。     

北方缺水地区节水灌溉的动态规划模型

文章应用系统分析、运筹学、数理统计及节水灌溉的原理,研究灌区内冬小麦的灌溉制度的变化规律,建立冬小麦节水灌溉制度的动态规划模型,并求出在不同灌溉定额下的最优解。     

晋南冬小麦节水高产灌溉制度研究

根据灌溉试验资料，在分析晋南冬小麦生育期水分亏缺程度的基础上，研究拟订了该区冬小麦节水高产灌溉制度，即生育期内浇返青、孕穗、灌浆三次关键水，灌溉定额１８００ｍ＾３／ｈｍ＾２，灌水定额６００ｍ＾３／ｈｍ＾２左右，就可达到节水高产的目的。结合晋南冬小麦不同生育阶段缺水对产量的影响分析及我国北方各地对冬小麦最佳灌水时间的研究成果，对晋南冬小麦的最佳灌水时间进行了分析论证。具体实施节水灌溉制度时，根据晋南     

晋中地区冬小麦最优灌溉制度研究

根据在晋中地区对冬小麦进行的四种灌溉制度试验对比，研究了灌溉制度对冬小麦产量构成及最终产量、节水效益和经济效益的影响。结果表明灌三水处理的已经基本能够满足高产小麦对水分需求，是水分利用效率最高，也是最经济高效的节水灌溉方式。文中提出了一套适合华北半湿润偏旱井渠结合灌区冬小麦节水效益型灌溉制度。     

咸水灌溉技术试验研究

汾河三坝灌区咸水灌溉技术试验结果表明：先淡后咸灌水方式比先咸后淡灌水方式冬小麦、春玉米、棉花分别增产６６ ％ 、４２ ％ 、５２ ％ ，比单用咸水灌溉增产３９１ ％ 、７９ ％ 、２６３ ％ 。在淡水资源许可的情况下，应采用咸、淡水轮灌，并且尽可能保证苗期淡水灌溉。三种作物生育期的土壤含盐量、相对溶液浓度以先淡后咸的灌水方式对作物生长较为有利。     

冬小麦节水高效灌溉制度试验研究

通过冬小麦生长不同时期、不同土壤水分下限控制水平的灌溉试验,提出了冬小麦在当年水文和生产条件下的耗水规律、耗水量与产量的关系,提出了冬小麦试验年的优化土壤水分下限控制指标和灌溉制度,并对其研究方法也作了论述.     

临汾市龙子祠泉冬小麦非充分灌溉模式初探

在了解龙子祠泉灌区冬小麦需水特性的基础上,结合当地的降水、地下水补给的特点,进行了冬小麦非充分灌溉的灌水指标及优化运行模式试验,经过2000-2003三年的田间试验的结果表明,该模式与当地的充分灌溉相比,在单产接近的条件下,节省了灌溉水量,提高了灌水生产率,使水资源得以充分利用。