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        龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)水稻灌溉制度設(shè)計(jì)淺析

        2017-08-01 00:21:39葛旭峰徐莉平孫鐵蕾
        陜西水利 2017年2期
        關(guān)鍵詞:定額生育期灌溉

        葛旭峰,徐莉平,孫鐵蕾

        龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)水稻灌溉制度設(shè)計(jì)淺析

        葛旭峰,徐莉平,孫鐵蕾

        (陜西省水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院,陜西西安710000)

        合理可行的灌溉制度,對優(yōu)化灌溉規(guī)模、水資源調(diào)度方案優(yōu)化及灌溉管理中制定最優(yōu)配水、調(diào)水計(jì)劃都是十分必要的。以龍?zhí)了畮鞛槔Y(jié)合灌區(qū)概況,在確定基本資料的基礎(chǔ)上,通過水量平衡法確定出水稻灌溉制度。對設(shè)計(jì)成果進(jìn)行分析得出,龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)水稻泡田期灌溉定額為139.6 m3/畝,生育期灌溉定額為340.3 m3/畝,水稻灌溉定額為479.9 m3/畝,滿足要求,設(shè)計(jì)成果可為灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。

        水庫;灌區(qū);泡田灌溉定額;生育期灌溉定額;水稻灌溉制度

        灌溉制度是制定流域規(guī)劃、灌區(qū)水利規(guī)劃及灌排工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要組成部分,是進(jìn)行水土資源平衡和確定渠道設(shè)計(jì)流量的基本依據(jù)[1-2]。因此,合理可行的灌溉制度,對優(yōu)化灌溉規(guī)模、水資源調(diào)度方案優(yōu)化及灌溉管理中制定最優(yōu)配水、調(diào)水計(jì)劃都是十分必要的。本文結(jié)合四川龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)鹽源氣象站1961~2013年氣象資料,研究了四川鹽源地區(qū)(丘陵盆地)水稻灌溉制度設(shè)計(jì)規(guī)律,旨在為該地區(qū)的水稻科學(xué)灌溉提供參考。

        1 灌區(qū)概況

        龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)位于四川省西南山區(qū),青藏高原東南緣的鹽源縣盆地內(nèi),灌區(qū)東起鹽源縣衛(wèi)城鎮(zhèn),西至棉椏鄉(xiāng),北起白烏鎮(zhèn),南至鹽井鎮(zhèn),介于東經(jīng)101°15′~101°41′,北緯27°19′~27° 40′之間;灌區(qū)分布在清水河、干海河、馬壩河、石河及白沙河的河谷平壩、兩岸坡地及分水嶺平壩上,海拔2320~2500 m,東北高西南低,屬于典型的暖溫帶半濕潤氣候,區(qū)域降雨差異較大,蒸發(fā)強(qiáng)烈;多年平均氣溫12.5℃,極端最高氣溫32.5℃,多年平均降雨量813 mm,年最大將水量1015 mm,最小降水量594.3 mm,多年平均蒸發(fā)量2270 mm,多年平均無霜期228 d,多年平均日照時數(shù)2583 h,多年平均相對濕度60%。龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)規(guī)劃灌溉面積36.2萬畝,其中水稻灌溉面積7.5萬畝。

        2 基本資料

        2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及計(jì)算方法

        本灌區(qū)水稻灌溉制度設(shè)計(jì)依據(jù)GB50288-99《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)要求,并參照大橋、西禮灌溉試驗(yàn)站資料,采用時歷年法進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)鹽源縣氣象站1961年~2013年(52 a)降雨資料及選定的灌水方式、作物耗水量等按水量平衡法計(jì)算歷年灌溉定額,并對歷年灌溉定額進(jìn)行頻率分析,選出2~3個符合設(shè)計(jì)保證率的年份,以其中灌水分配過程不利的一年為典型年,以該年的灌溉制度作為設(shè)計(jì)灌溉制度。

        2.2 灌水模式及水層

        根據(jù)與龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)相近的大橋、西禮灌溉試驗(yàn)站進(jìn)行的水稻灌水模式的試驗(yàn)資料,本次水稻灌水模式選擇節(jié)水高產(chǎn)的淺曬淺濕。水稻淺曬淺濕灌水是當(dāng)前普遍推廣的節(jié)水高產(chǎn)灌溉模式。水稻曬淺濕灌溉是淺灌與濕潤相結(jié)合,廣泛采用“淺、薄、濕、曬”的控制灌溉模式,即“薄水插秧、淺水返青、濕潤分蘗、后期曬田;拔孕薄水回灌、抽穗開花保持;乳熟濕潤、黃熟落干”的灌溉模式。生育階段適宜水層見表1。

        表1 淺曬淺濕灌水模式水稻生育期適宜水層

        表3 龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)水稻灌溉制度(P=75%)單位m3/畝

        表2 水稻各生育期的耗水量

        表4 水稻灌溉定額成果分析表單位m3/畝

        2.3 水稻生育期及耗水量

        水稻生育期劃分與溫度、灌水模式及栽培技術(shù)有關(guān)。根據(jù)西禮灌區(qū)及大橋灌區(qū)試驗(yàn)成果,并結(jié)合龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)的實(shí)際調(diào)查,生育期為92 d,具體劃分詳見表1。

        水稻生育期耗水量包括生育期需水量和生育期滲漏量。水稻需水量包括葉面蒸騰與棵間蒸發(fā),需水量與氣象條件、土壤含水狀況、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施、灌溉排水措施等有關(guān)。確定各生育期耗水量見表2。

        2.4 滲漏強(qiáng)度

        龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)控制區(qū)內(nèi)主要有水稻土、初級土、紫色土及紅壤土等4類。根據(jù)灌區(qū)鹽源縣《土壤普查報(bào)告》成果,龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)內(nèi)土壤按中等滲漏程度考慮,故龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)灌溉制度設(shè)計(jì)滲漏強(qiáng)度為2 mm/d~2.6 mm/d。各生育期水稻滲漏強(qiáng)度詳見表2。

        3 灌溉制度設(shè)計(jì)

        水稻灌溉制度是指水稻播種前及全生育期內(nèi)的灌水次數(shù)、每次灌水日期和灌水定額以及灌溉定額,水稻的灌溉定額即為泡田定額與生育期定額之和。龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)水稻灌溉制度設(shè)計(jì)本次按照水量平衡原理,利用降雨與蒸發(fā)資料進(jìn)行長系列操作計(jì)算,計(jì)算出歷年灌溉制度成果表。

        3.1 水稻泡田灌溉定額設(shè)計(jì)

        泡田定額指泡田期間單位面積上的灌水量,灌區(qū)水稻泡田期從5月15日~5月25日,共10天。泡田定額按下式計(jì)算[3]:

        式(1)~(2)中,M1為泡田期用水量(mm);w為飽和需水量(mm);a為泡田水深(mm),取30 mm;k為泡田期土壤滲漏速度,取2.4 mm/d;γ為土壤平均容重,取1.3 t/m3;β飽、β0分別為土壤飽和含水量及泡田前土壤含水量,分別取65%、50%;e為t1時間內(nèi)水田田面平均蒸發(fā)強(qiáng)度,本次取7.95 mm/d;P0為t1時間內(nèi)降雨量。

        3.2 水稻生育期灌溉定額

        在水稻生育期中,稻田水分的變化決定于生育期內(nèi)某時段內(nèi)來水與耗水間的關(guān)系,用下式進(jìn)行水量平衡計(jì)算[3]:

        式(3)中,h2為時段末田面水深層(mm);h1為時段初田面水層深度(mm);P為時段內(nèi)降水量(mm);m為時段內(nèi)灌水量(mm);E為時段內(nèi)耗水量(mm);c為時段內(nèi)排水量(mm)。

        3.3 設(shè)計(jì)灌溉制度

        通過對龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)進(jìn)行長系列供需平衡分析,在52 a長系列灌溉制度中選出設(shè)計(jì)保證率為P=75%下,水稻灌溉定額對應(yīng)年份分別為1970年,并將此灌溉定額與鄰近地區(qū)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行比較分析,確定1970年的灌水分配過程最不利。因此,確定1970年份灌溉制度為設(shè)計(jì)灌溉制度,則設(shè)計(jì)泡田定額為139.6 m3/畝,生育期定額為340.3 m3/畝。龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)水稻灌溉制度詳見表3。

        4 成果分析

        龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)作為四川省重要的大型灌區(qū)之一,灌溉制度的成果是灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,因此將龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)的灌溉定額與鄰近灌區(qū)試驗(yàn)站成果進(jìn)行比較分析,兩者結(jié)果基本一致。另外根據(jù)2010年2月《四川省用水定額》(修訂稿)成果,龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)屬于Ⅳ區(qū),其水稻灌溉定額為530 m3/畝,本次計(jì)算定額成果為491.7 m3/畝,滿足要求。龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)水稻灌溉定額成果分析詳見表4。

        5 結(jié)語

        通過歷年法及水量平衡方法研究龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)水稻灌溉制度設(shè)計(jì),方法可靠、概念清楚,其成果可以作為灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要依據(jù),同時對灌區(qū)其它作物的灌溉制度設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。

        [1]熊夏瀾.用水量平衡法確定灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉制度的計(jì)算[J].中國水運(yùn),2013,(4):204-205.

        [2]劉鈺,J.L.TeixeiraL.S.Pereira等.作物需水量與灌溉制度模擬[J].水利水電技術(shù),1997,(4)38-43.

        [3]郭元裕.農(nóng)田水利學(xué)[M].北京:水利電力出版社.1992.

        S274

        B

        1673-9000(2017)02-0183-02

        2016-12-12

        葛旭峰(1984-),男,陜西富平人,工程師,主要從事水利工程設(shè)計(jì)工作。

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