泾惠渠灌区冬小麦非充分灌溉模式研究

为了提高农业用水效率,解决用水矛盾,2013-2016年在陕西泾惠渠灌区连续进行了4年的冬小麦非充分灌溉制度试验,试验共设置8个非充分灌水处理,每个处理重复2次。通过分析不同生育期灌水量对冬小麦株高、产量、水分利用效率及经济效益在不同降雨频率年型下的影响,确定了泾惠渠灌区合理的冬小麦非充分灌溉制度及模式。试验结果表明:不同生育期灌水量对小麦生长发育和产量有不同的影响。返青灌、拔节灌、抽穗灌均有利于冬小麦的生长发育,其中返青灌的影响尤为显著;返青灌和灌浆灌是影响冬小麦产量的重要时期,返青灌也是提高水分利用效率和经济效益的敏感期。平水年和枯水年降雨年型下,追求高产的最优灌溉模式是冬灌+拔节灌+灌浆灌,灌溉定额为3 600 m3/hm2;然而综合考虑产量、灌溉水利用系数及节水经济效益的最优灌溉模式是冬灌+返青灌,灌溉定额为2 550 m3/hm2;推荐泾惠渠灌区非充分灌溉模式为冬灌+返青灌。研究成果为泾惠渠灌区提供了具体可行的灌溉模式,为非充分灌溉制度的进一步完善奠定了基础,对灌区农业用水的合理配置具有一定的指导意义。     

南方行政区域农业灌溉用水总量测算技术方案探讨

农业灌溉用水总量测算是落实国务院确定的最严格水资源管理制度的重要内容。我国南方地区受地形、降雨等自然条件影响,灌区水源情况较为复杂,农业灌溉用水总量测算较为困难,针对南方灌区特点,提出了一套点面结合、测算结合的行政区域农业灌溉用水总量测算的技术方案,具有一定的可操作性,供实际工作参考借鉴。     

黑龙江省不同规模与水源类型典型样点灌区用水评价

为了研究黑龙江省不同规模灌区的用水情况,实现灌区用水科学管理以及水资源的优化配置.选取黑龙江省不同规模典型样点灌区80个,计算GINI系数,得到不同规模与水源类型灌区灌溉用水量与灌溉面积的匹配度,采用主成分分析法对灌区用水影响因素进行分析.结果表明:各规模灌区灌溉用水量与灌溉面积的匹配度自流引水灌区均优于提水灌区,纯井灌区的匹配度较差.灌溉用水量与灌溉面积的匹配度同时受到人为因素和自然因素的影响,其中管理因素和工程因素对匹配度具有正面影响,自然因素中当年降水量对匹配度具有一定的负面影响.     

冬小麦灌溉方案优化的探讨

<正> 一、问题的提出 在灌区的正常运行管理中,存在一个不能回避的实际问题,即水的供需矛盾。由于灌区的工程规模在某个时期是一定的,而每年的可供水量是随机的,这就造成在实际运用中不得不采取集中用水、按原计划用水、可扩大用水面积等不同的灌溉方案。近几年华北地区降雨偏少,这一矛盾显得更加突出。当在某来水量情况下,采用何种方案可使整个灌区系统净收益最大,以此目的探索一个合理的灌溉方案已成为急待解决的问题。     

区域农田灌溉用水量测算方法研究分析

农田灌溉用水是农业用水重要组成部分,区域灌溉水量数据是国家开展农田水利基本建设和用水调度管理的基础。灌区是农田灌溉的基础单元,因此需以灌区来开展区域农田灌溉用水统计。针对区域灌区数量多、受益范围大、水源众多等特点,对不同规模灌区分别提出了用水量计算方法及典型灌区选取要求,并根据灌区特点提出渠首计量点的设置思路。以浙江省为例,采用点面转化方法,基于不同规模的典型灌区测算全省灌溉用水量,为最严格水资源管理制度和水资源公报编制提供依据。     

农业灌溉用水量统计中样点灌区选择方法研究

样点灌区的选择对于农业灌溉用水量统计有着重要意义。根据《用水总量统计方案(试行)》中用水大户逐一计量统计、一般用水户抽样调查、综合推算区域灌溉用水的技术方法,结合各省灌区基本情况,综合确定灌溉用水量统计的样点灌区选择和布局方法。各省级区样点灌区选择和布局包括省级区样点灌区数量确定、灌溉分区样点灌区数量分配和灌溉分区样点灌区布局。省级区样点灌区数量根据《用水总量统计方案(试行)》和统计学相关理论确定;灌溉分区样点灌区数量根据分区内灌区数量权重按比例分配;灌溉分区样点灌区布局根据灌区信息按照非随机抽样方法确定。     

天津市现状灌溉水利用率测算研究

为适应"十一五"期间乃至今后天津市节水灌溉发展的新形势和节约型社会建设的要求,摸清全市农业灌溉水利用现状,为科学制订农业节水发展思路和目标提供基础依据,本文应用首尾分析测算法,在对天津市灌区综合调研的基础上,选择不同规模与类型的典型灌区作为样点灌区,搜集整理样点有关资料,并开展必要的田间观测,通过综合分析,得出样点灌区灌溉用水有效利用系数.以此为基础,得到不同规模与类型灌区的灌溉用水有效利用系数,最后推算出全市的灌溉用水利用率.     

云南省洱海灌区水稻智能灌溉决策模型研究

提高有效降雨利用率,是节约灌溉用水的重要途径之一。为进一步提高稻田降雨利用率,基于水量平衡原理和作物水分生产函数,结合强化学习方法,构建考虑未来降雨的智能灌溉决策模型。收集了大理站点2012-2020年的实测气象数据和天气预报数据,对智能灌溉决策模型进行训练,将模型应用于云南省洱海灌区。结果表明：洱海地区天气预报存在一定的空报率和漏报率,TS评分较高,降雨预报质量较高。与常规灌溉决策相比,采用强化学习方法的智能灌溉决策,平均每年可以减少灌溉次数0.2次,节约灌水量6.5 mm,节水率为6.0%,提高降雨利用率3.0%,减少排水量6.2 mm,且未造成产量损失。因此,采用智能灌溉决策能在考虑未来天气情况下有效提高降雨利用率,节约灌溉用水,且不造成减产。     

双牌灌区灌溉用水有效利用系数计算分析

本文分析了测算双牌灌区灌溉用水有效利用系数的意义,系统阐述了灌溉用水有效利用系数的测算方法,探讨了影响灌溉用水有效利用系数的具体因素.研究成果可为灌区灌溉用水有效利用系数的测算和灌区的水管理提供理论依据.     

基于DP-PSO算法的灌区农业水资源优化配置

针对引水灌区,考虑灌溉用水总量约束和时段可供水量约束,以单一作物非充分灌溉下灌溉制度优化为第一层,区域多种作物种植结构及水量分配为第二层,分别采用动态规划和粒子群算法求解,建立了基于DP-PSO算法的灌区农业水资源优化配置模型。针对多重约束问题,提出了一种初始化粒子群的方法,并通过粒子速度的动态变化来保证每代粒子都满足约束,提高了算法的收敛速度和收敛精度。以赣抚平原灌区为对象,考虑降雨和水源可供水量不同步的特点,计算了3种降雨频率、多年可供水条件下的农业水资源优化配置方案。结果表明,基于DPPSO算法的农业水资源优化配置模型合理可靠,为引水灌区农业水资源优化提供了一种新的方法。     

石津灌区储水灌溉条件下土壤水分动态及灌水适宜阈值研究

从土壤水分能态角度,研究储水灌溉条件下土壤水分的动态变化及空间分布,探求适宜储水灌溉定额阈值范围。研究结果表明,灌水定额大于200 mm时,2 m以下土层出现水分深层渗漏,灌水定额300、2502、00 mm时,深层渗漏量分别达到587.63、236.32、152.05 m3/hm2;灌水定额75～150 mm,2 m以下土层无水分渗漏。因此,储水灌溉灌水定额阈值范围控制在750～1 500 m3/hm2,可以把灌溉水储存于深层土体内,以供作物生长期使用;储水灌溉模式在石津灌区可有效解决灌区来水与灌溉用水的错位矛盾,满足作物正常生长对水分的需求。     

井灌区控制灌溉模式水稻灌水规律研究

在考虑降水蒸发蒸腾等影响一致的情况下,研究了常规灌溉、控制灌溉Ⅰ、控制灌溉Ⅱ、控制灌溉Ⅲ4种不同灌溉模式下水稻各生育期灌水量、产量性状,通过方差分析研究了不同灌溉模式对水稻产量的影响、灌溉水利用率并拟合得到灌水量与产量的回归方程。试验结果表明:各灌溉模式灌溉水利用率为控制灌溉Ⅰ控制灌溉Ⅲ控制灌溉Ⅱ常规灌溉,图表中看出返青到分蘖末为需水非敏感期、拔节孕穗期和抽穗开花期为需水敏感期,不同灌溉模式对产量影响显著。控Ⅰ灌溉水利用率最高,能够达到节水增产的目的,合理利用水资源。     

微纳米气泡增氧灌溉技术在水稻灌区节水减排中的应用研究

以离式螺旋微气泡泵为微纳米气泡发生装置,对比研究了微纳米气泡增氧灌溉技术在双季稻灌区节水减排中的应用效果。结果表明,微纳米气泡增氧灌溉技术可以减少灌水量、排水量和耗水量,提高降雨利用率和灌溉水利用率,从而有效减少氮磷地表径流排放量。与常规水灌溉处理相比,早、晚稻采用微纳米气泡增氧灌溉技术分别节水(灌水量)7.44%和4.46%,降雨利用率分别提高5.92%和4.28%,灌溉水利用效率分别提高13.36%和10.54%,总氮排放量分别减少8.36%和8.12%,总磷减少27.5%和27.27%。     

降水的随机模拟及其在灌溉中的应用

本文研究了一个由简单的产生逐日降水的方法用在水量平衡方程中确定作物的灌溉量和灌溉时间的模拟模型。该降水模型用月平均的气象资料产生逐日降水,并且在水量平衡模型中将蒸发蒸腾量值进行了随机化处理。对陕西省的扶风县和大荔县分别进行了23年和29年的冬小麦和夏玉米的灌溉模拟。利用模拟结果分析了灌水量和最可能产生缺水的时间。此方法可用于半干旱地区在各种降水情况下的灌溉模拟。     

考虑未来降水的南方水稻灌溉风险决策节水效果分析

提高降雨利用率是节约灌溉用水的一种有效途径。提出了一种考虑未来降水的灌溉风险决策方法,以广西青狮潭灌区为例验证这一方法的节水效果。收集了桂林站2013-2014两年早稻和晚稻生育期逐日对未来7d的气象预报数据和相应时段的气象观测数据,推求了两年淹灌和间歇灌溉两种灌溉模式下采用常规灌溉决策和风险灌溉决策的灌溉制度,并分析了风险决策的节水效果。结果表明,早稻和晚稻平均降低灌水量23.5和21.9mm,节水分别为38.3%和6.7%。采用风险决策可以避免因灌后遇雨造成的灌水浪费,从而减少灌溉用水量、排水量以及灌水次数。     

膜下滴灌条件下玉米灌溉制度试验研究

采用玉米作为试验材料,进行大田玉米的膜下滴灌灌溉制度试验研究,改变其灌溉定额、灌水次数,设置不同的试验处理,观测降雨量、土壤含水量,运用水量平衡方程分析玉米耗水量。对收获的玉米进行考种与测产,得到一系列产量指标;分析灌溉制度对产量指标的影响。通过分析产量、耗水量及灌溉水量,从而得到水分利用效率、灌溉水生产效率,综合考虑最终确定最优的灌溉制度。     

蓄水控灌模式对水稻产量和水分生产效率的影响

蓄水控灌模式主要是基于水稻对旱、涝的双重适应性,通过降低灌溉控制下限,同时抬高稻田的雨后拦蓄深度和延长降雨在稻田的滞蓄时间来提高雨水资源利用效率的一种灌溉模式。以杂交水稻"K优818"为试验材料,采用小区试验进行了3年试验观测,研究了水稻蓄水控灌模式对降雨利用效率、灌排水量、灌排次数、籽粒产量和水分生产效率的影响,并与常规淹水灌溉和控制灌溉试验进行了分析比较。结果表明,蓄水控灌模式可减少灌排次数和灌排水量,雨水利用效率和水分生产效率明显提高,而产量并未降低。但蓄水深度过大,水稻有小幅减产。上述结果表明水稻蓄水控灌是一种节水、高效、省工的灌溉模式,适于南方多雨地区使用。     

集雨限灌对旱作马铃薯产量及水分利用效率的影响

在大田条件下研究了集雨有限补偿灌溉对旱区马铃薯产量及水分利用效率的影响。结果表明,补灌能显著提高旱作马铃薯的产量、水分利用效率和经济系数。与对照相比,补灌处理产量增幅在3.99%~21.21%之间,苗期补灌产量高于薯块膨大期补灌,苗期补灌45 mm具有超补偿效应,补灌90 mm具有高补偿效应。低定额补灌有利于水分利用效率和灌水利用效率的提高,且苗期补灌高于薯块膨大期补灌。补灌明显降低了薯块小薯率而提高了大薯率和中薯率,另外单株薯重也提高了,单株薯重与大薯率对马铃薯的产量贡献最大。综合分析认为苗期补灌45 mm和90 mm是最优补灌方案和备选方案。     

灌区尺度作物水分利用效率指标研究

在对灌区来水、作物产量和作物需水量尺度分析的基础上,研究了灌区尺度作物水分利用效率指标,结果表明,冬小麦、夏玉米、棉花不同的生育期对采用哪种水分利用效率指标有直接影响;灌溉、降雨、地下水补给等资料较全时,3种作物都采用WUEET;无降雨资料时,冬小麦可选用WUEi近似代替WUEET;正常年份,夏玉米的WUEP0就是WUEET,干旱年份且需夏灌时,夏玉米WUEET由有效降雨量与灌溉量共同产生;棉花不能用WUEi或WUEP0中的任何一种指标反映其真实的水分利用效率,而只能用WUEET确定。     

江西省水稻蓄雨间歇灌溉模式初探

【目的】探索水稻蓄雨间歇灌溉模式节水减排效益。【方法】以鄱阳湖区双季早晚稻为试验材料,采用大田和测坑试验,研究了水稻蓄雨间歇灌溉模式对灌溉定额、排水定额、降雨有效利用率、产量、稻田水分生产率,以及氮、磷排放量的影响,并与间歇灌溉和常规淹水灌溉试验进行了分析比较。【结果】与淹水灌溉、间歇灌溉相比,蓄雨间歇灌溉灌排水量、灌排次数明显减少。双季早晚稻年平均灌水量分别减少975m^3/hm^2和1251m^3/hm^2,年平均灌水次数分别减少8次和7.5次;年平均排水量分别减少729 m^3/hm^2和893 m^3/hm^2,年平均排水次数分别减少5.8次和3.1次;蓄雨间歇灌溉降雨有效利用率明显提高。早稻降雨利用率分别提高12.40%和9.14%,晚稻分别提高6.84%和6.42%;蓄雨间歇灌溉模式下,双季早晚稻总氮排放量年平均减排7.64 kg/hm^2和3.12 kg/hm^2,减排幅度34.93%和14.26%;双季早晚稻总磷排放量0.180kg/hm^2和0.095kg/hm^2,减排幅度37.25%和70.59%。【结论】蓄雨间歇灌溉模式具有明显的节水、减排和提高降雨有效利用率的效果,在我国南方多雨地区具有较强的推广应用空间。