新疆棉花畦灌技术优化研究

通过田间灌溉试验,研究了不同坡度、入畦流量和畦田规格对棉花灌水定额的影响,并通过SRFR模型进行模拟.结果表明:运用SRFR模型能较好地模拟地面灌溉的水流推进及消退过程,求得的结果与实测结果基本吻合,并得出灌水定额与灌水要素的简易关系式.畦田的坡度、规格及入畦流量对灌水定额的影响较大;在不同的畦田规格和入畦流量下,坡度越大对灌水定额(平均累积入渗量)的影响越大,尤其是反坡对灌水定额及水流推进与消退都有较大影响.为提高灌水效率,应加强耕作管理,消除反坡.     

畦灌灌水技术参数实用优化模型研究

为了改善畦灌灌水质量,基于畦灌的水流运动过程及入渗水分的空间分布,分析了畦灌灌水效果评价指标灌水效率Ea、储水效率Es和灌水均匀度Ed间的相关关系,并以灌水效率与灌水均匀度之和Ead为目标函数,利用灌水效率Ea、畦长L及比例系数k构造约束条件,建立了畦灌灌水技术参数的实用优化模型。在此基础上,以山西省汾东灌区北长寿灌水试验点为例,将优化模型与地面灌溉模拟软件Win SRFR结合使用,对优化模型进行验证,通过对优化灌水技术参数组合下灌水效果指标进行分析,表明该实用优化模型可实现灌水技术参数的优化选取。     

基于SIRMOD的畦灌质量评价及其技术要素优化

为了提高畦灌的水分利用效率和粮食产量,进行了畦灌灌水质量评价指标对不同灌水技术要素组合响应规律的模拟研究。选取2009年杨凌渭河北岸河漫滩地的沙壤土和黏壤土畦灌田间实测数据,基于SIRMOD模型求出畦田平均入渗参数,然后通过多组合灌溉模拟分别计算出灌水效率和灌水均匀度。结果表明:畦田规格和单宽流量对灌水效率和灌水均匀度有明显的影响,在一定条件下,随着畦长的增长和单宽流量的减小,灌水效率和灌水均匀度均减小。建议该地区沙壤土畦长为40～50 m时单宽流量为6.0～8.0 L/(s.m),黏壤土畦长为60～70 m时单宽流量为5.0～7.0L/(s.m),畦宽均以1～3 m为宜。     

畦灌灌水效果对土壤入渗参数的敏感性研究

为分析不同土壤入渗能力下的畦灌灌水效果差异,以汾东灌区北长寿试验点的灌水试验为依托,建立灌水技术参数优化模型对灌区的灌水条件进行优化。在优化灌水条件下,选用修正后的Kostiakov入渗模型,以土壤水分入渗参数k、a和f0为自变量,通过正交试验的方法,利用Win SRFR软件对灌水效果指标灌水效率Ea、灌水均匀度Du进行模拟,并对模拟结果进行方差和贡献率分析,结果表明:对于指标E_a和D_u,入渗参数影响显著,其贡献率由大到小均为ρ(k)ρ(f_0)ρ(a)。在此基础上,结合灌水效果指标对各入渗参数变异的敏感系数,确定了入渗参数k、a和f0综合变异时灌水效果指标偏离程度的量化形式,为土壤入渗能力空间变异时灌水效果指标精度控制提供依据。     

干旱扬黄灌区漫灌方式下土壤水盐运移模拟

干旱扬黄灌区田间灌溉过程的水盐运移具有独特性。选取甘肃景电灌区的典型试验点,构建基于HYDRUS-2D软件的土壤水盐运移模拟模型,模拟了间歇性定额灌水-蒸散发条件下饱和-非饱和土壤盐分的运移过程。结果表明,经过两次灌水-蒸散发循环试验,各试验点耕作层土壤平均含盐量均大幅下降,土壤盐分缓慢下移,耕作层土壤脱盐趋势明显。各试验点耕作层土壤在灌水压盐及蒸散发返盐双重作用下,交替发生了脱盐和积盐现象。灌溉和蒸散发是影响干旱扬黄灌区田间土壤水盐运移的重要因素。灌水定额取4 000~6 000 m3/hm2的土壤脱盐效率较高,且首轮灌溉使田间0~100 cm土层含水率达到饱和、后几轮灌溉逐步增加灌水量的灌溉方案更有利于排出田间土壤盐分。     

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。     

秦王川灌区土壤水分特征曲线及适宜灌水定额确定方法探讨

土壤持水特征是能量法研究土壤水分运动规律的基础，对土壤水分有效性的研究及灌溉制度的制定也有重要意义。秦王川灌区是我省一新建灌区，目前尚无灌溉试验资料可利用，所以灌溉制度只能参照相邻灌区确定，无法做到合理用水和节约用水。本文在对秦王川灌区12个典型点土壤水分特征曲线室内测试的基础上，通过对试验结果进行回归分析，提出了不同质地土壤，不同干容重情况的水分特征曲线经验公式。利用经验公式确定了制定灌水定额的两个重要水份常数：毛管断裂含水量和田间持水量。以0．8m为计划湿润层深度计算灌水定额，结果表明：粉砂质粘…     

用进退比模型设计长畦分段灌溉

长畦分段灌溉是一种节水型地面灌新方法。本文根据畦灌水流运动的特性，提出了具有经验参数少，简单实用的长畦分段灌溉设计模型，模型中一般仅包含一个特定的经验参数βo，称为进退比。田间灌水试验表明，βo值较为稳定，且容易获得。文中还阐述了不同情况下βo值的确定方法。     

模拟微地形空间变异对畦灌系统影响的田间验证

对不同畦块类型和畦灌人流方式,进行了田问灌溉试验.根据田间试验数据,对微地形随机模拟和二维灌溉模型的数值模拟评价方法进行验证.通过随机生成和实测的畦面相对高程模拟所得的畦灌过程和畦灌性能与田间实测结果的对比,得出基于微地形随机模拟和二维灌溉模型对畦灌过程和畦灌性能进行数值模拟具有较好的可行性和实际效果,相比而言,对水流推进时间、平均灌水深度的模拟效果较好;地表水深变化过程、灌溉效率次之;水流消退时间、灌水均匀度稍差.利用基于最小样本容量随机生成的一组畦面相对高程开展微地形空间变异性对畦灌系统影响的数值模拟评价比基于单个典型田块的实测高程数据进行评价更为合理.     

浅谈灌溉模数的选择

一、灌溉模数变化规律 灌溉模数又称灌水率,是指灌区单位面积上所需的灌溉流量,有净灌溉模数和毛灌模数之分,它是根据灌溉制度确立的。利用它可以计算灌区渠首的引水流量和灌溉渠道的设计流量,制定灌区用水计划。 净灌溉模数是单位面积田间实际需水流量。对于一个灌区来讲,它应根据各种作物的每次灌水定额逐一进行计算。对于某一种作物,每次灌水所需的灌水模数为:     

内蒙古河套灌区局部秋浇条件下农田水盐运动特征分析

针对河套灌区局部秋浇条件下田间水盐运动的特殊性,选取典型试验区对其进行研究。结果表明:与全面灌溉相比,灌溉区地下水位在局部灌溉后回落更为迅速,灌溉可以达到很好的洗盐保墒效果;而非灌溉区则部分承泄了灌溉区的排水,地下水位和地下水含盐量都显著升高,尽管在灌溉结束后其地下水位会随着排水过程而相应回落,但在其上涨过程中却促使盐分向上层土壤运动,从而增加土壤剖面的含盐量。分析还进一步表明,局部灌溉条件下,非灌溉区水盐运动所受影响在一定程度上取决于灌溉面积所占整个区域的比重。     

田间节水灌溉新技术试验示范区的建议及节水增产效益

北京市昌平区田间节水灌溉新技术试验示范区，着重开展以水平畦田灌溉技术和波涌灌溉技术为主的田间灌溉试验研究，示范推广应用激光控制平地技术和水平畦田灌水技术，取得了明显的节水增产效益和良好的社会效益。     

精细地面灌溉技术体系及其研究的进展

对基于激光控制土地精细平整技术、地面灌溉过程精量控制技术和精细地面灌溉系统设计与评价方法构建的精细地面灌溉技术体系及其研究进展进行综述,探讨了相关发展趋势和研究方向。现有研究成果表明,借助激光控制技术、GPS与GIS技术、计算机模拟技术、自控技术等现代高科技手段对传统地面灌溉技术进行升级改造构建的精细地面灌溉技术体系具有十分鲜明的高科技特征,其推广应用可在明显改善田面微地形条件基础上,提升对地面灌溉过程实时反馈控制的能力,有效改进地面灌溉系统设计和评价方法,大幅提高地面灌溉系统性能,获得显著的节水、增产、环保效果。     

田面平整精度对畦灌性能和作物产量影响的试验研究

采用田面平整精度Sd作为定量指标评价土地平整程度，根据不同田面平整精度处理得到的作物畦灌试验资料，确定畦田平整精度对灌溉效率、灌水均匀度、用水效率和作物产量的影响。结果表明畦灌系统性能和作物产量随田面平整状况的改善而明显提高。为达到改进畦田灌水质量、节水增产的目的，Sd值以不大于2cm最佳，为此需采用激光控制下的土地精细平整技术实现这个地面平整标准。     

基于农业灌溉需水量计算的黄河三角洲作物结构优化EI北大核心CSCD

为优化黄河三角洲作物结构,以东营市垦利区为例,计算了当地主要作物各生育阶段及整个生育期内的作物需水量、有效降水量以及淋洗需水量,并对不同作物的水分盈亏情况进行了分析。结果表明:作物补充灌溉需水量从小到大依次为玉米、棉花、小麦、水稻;玉米水分亏缺程度最低,应适当增加玉米种植面积或者把冬小麦、夏玉米轮作更换为一年种植两季玉米(春玉米和夏玉米);减少棉花在中、轻度盐碱地的种植面积,对耐盐性较好的棉花改用排水回用或微咸水灌溉;兼用灌溉用水和洗盐用水种植水稻,在经水稻种植改良成轻度盐碱地的土壤上种植玉米和小麦。     

水平畦田微地形空间变异性对灌溉系统的影响

基于畦灌数值模拟试验设计,在考虑随机生成的畦面相对高程最小样本容量值的基础上,借助数值模拟手段分析微地形起伏幅度Sd及其相应的起伏位置空间分布差异对宽畦灌溉系统的影响,以评价微地形空间变异性对畦灌质量的作用。结果表明,微地形起伏幅度增大对水平畦灌性能的影响较为显著,它使平均深灌水深度明显增大,灌溉效率和灌水均匀度显著降低。另一方面,微地形起伏位置空间分布差异对水平畦灌性能的影响取决于相应的微地形起伏幅度,Sd≤4cm下的微地形起伏位置空间分布差异对畦灌性能影响的程度较小,而Sd>4cm后的影响程度逐渐增加。     

间歇灌节水试验

就影响间歇灌灌水质量的坡度、畦宽和单宽流量等技术参数进行分析和确定。在冬小麦试验地对间歇灌与连续灌进行了灌水试验,并对灌溉效率、节水率及均匀度进行了对比分析计算。结果表明,间歇灌与连续灌灌相比具有省水、节能、灌水均匀、效率高等优点。间歇灌比连续灌可节水15%以上,提高灌溉效率15%~24%,均匀度可达86%。     

确定农田灌溉定额的三种优化目标的比较

本文针对灌水量与作物产量间所经常表现出的二次抛物线的情况，就分别以追求产量、生产效率和生产弹性系数的最大值为目标的农田灌溉定额的判定结果进行了比较。研究表明，使灌水生产效率达到最大的灌溉定额只有当作物在雨养条件下无产量形成时才存在，而使生产弹性系数达到最大的灌溉定额只有当作物在雨养条件下有产量形成时才存在。考虑经济因素后的结果与此类似，区别在于此时不仅与雨养条件下能否形成产量有关，还与除灌水以外的单位面积固定费用、单位产量及单位灌水量的综合价格有关。文章同时认为，对于线性的产量与灌水量关系而论，在灌水量的取值区间内，三种优化目标的解是不存在的。