甘肃景泰提水灌区田间灌水技术评价与改进

通过田间灌溉试验和计算机模拟，对景泰提水灌区现行地面灌水技术进行了评价，研究对比了地面灌溉田间灌水效率的2种计算方法，用模拟地面灌水流运动的计算机模型模拟灌溉试验，得到平均灌水均匀度和田间灌水效率，并针对灌区田间灌水技术存在的问题，提出了改进建议。     

少免冬春灌对棉田非生育期土壤水盐分布的影响

为了探寻南疆节水灌溉棉花种植的最佳非生育期灌水量。通过对棉田非生育期进行少免冬春灌水定额控制试验,研究了少免冬春灌对棉田水盐分布的影响。少免冬春灌处理棉田的非生育期土壤水盐分布由不同土层含水率、含盐量的变化幅度可知,在土层0~40cm之内变化较大,说明在40cm深度的含水量、含盐量受灌水量影响较大。在相同灌水定额下,冬灌对土壤盐分的淋洗效果高于春灌灌水。由于水资源紧缺,又要达到洗盐保墒的目的,建议采取冬灌+春灌的模式,冬春灌水定额应控制在3 750m3/hm2。适宜的少免冬春灌灌溉定额可以充分淋洗非生育期土壤的盐分,为棉种出苗提供适宜水盐保证。     

SWAT模型在青铜峡灌区水循环的应用研究Ⅱ:模型应用

由于青铜峡灌区退水量大,对退水量的预测较难。在已有前期研究基础上,运用完善后的自然流域水文模型SWAT,设置不同情景模式,分析不同水管理措施对灌区水循环转化的定量影响。研究结果表明:不同灌水量下,实际蒸散量排序为高水灌溉>中水灌溉>低水灌溉,随着灌水量的增加实际蒸散量数值变大;根部区域渗漏的水量排序为高水灌溉>中水灌溉>低水灌溉,随着灌水量的增加根部区域渗漏水量值加大;地表径流对黄河的贡献量排序为高水灌溉>中水灌溉>低水灌溉,随着灌水量的增加贡献量值变大;地下径流对黄河的贡献量无差异,该值与灌水量的相关性不大。这可以为灌区进一步的节水灌溉发展提供科技支撑。     

激光精细平地对畦田灌水质量的影响及节水效果分析

在田间试验基础上,利用WinSRFR3.1模型模拟方法,开展了激光精细平地技术对内蒙古河套灌区畦田秋浇灌水质量影响和节水效果研究。结果表明,实施激光精细平地后,土地平整度达1.85cm,绝对改善程度为2.28cm,相对改善程度为55.2%,土地平整状况可得到大幅度改善。激光精细平地技术可使河套灌区秋浇灌水效率提高9.4%,灌水均匀度提高8.1%,深层渗漏减少17mm,节约水量9.7%,灌水质量提高明显,节水效果显著。     

不同灌溉制度对南疆棉田水盐分布及作物生长的影响

【目的】探究不同春灌策略下膜下滴灌棉田生育期适宜灌溉定额。【方法】通过大田小区试验,设计播前滴水春灌(春灌量90 mm)和常规春灌(春灌量180 mm)2种春灌模式,每种模式下在棉花生育期设计3种灌水定额(W1:30 mm、W2:37.5 mm、W3:45 mm)处理,研究春灌模式与灌水定额对膜下滴灌棉田土壤水盐动态变化、棉花生长、干物质积累、产量和水分利用效率的影响。【结果】与常规春灌相比,滴水春灌能够保证棉花苗期出苗所需的土壤水分,且能显著提高生育期0～80 cm土层的土壤含水率;与苗期相比,滴水春灌棉花生育期0～40 cm土层出现积盐区,蕾期和花铃期0～40 cm土层电导率分别增加了7.84%和8.75%,滴水春灌生育期末0～100 cm土层土壤电导率较常规春灌增加8.37%;不同灌水定额下0～100 cm土层土壤电导率均呈增加趋势,但随着灌水定额的增加土壤剖面电导率显著降低,W1、W2、W3处理积盐率分别为30.11%、12.12%和11.11%;随着灌水定额的增加,株高和茎粗显著提升,干物质积累量明显增加,产量增加,而灌溉水利用效率(WUEI)减小,水分利用效率(WUEET)...     

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。     

干旱绿洲区膜下滴灌棉田土壤盐分时空变化特征研究

基于Penman-Monteith公式设计一定梯度的灌水定额和灌水次数双因素组合试验,通过2012—2014年连续3a免冬、春灌膜下滴灌棉花田间定位试验研究,测定分析土壤盐分时空变化规律及其对棉花产量的影响。结果表明:膜下滴灌棉花生育期0~30 cm土壤盐分变幅大于40~100 cm,较小的灌水定额和灌水次数使0~30 cm盐分变幅增大,棉花苗期和花铃期变幅最为明显。灌水定额对土壤剖面盐分变异程度影响弱于灌水次数。增加灌水定额有利于减小棉花各生育阶段0~30 cm土壤盐分含量。土壤剖面盐分呈"C"形分布,0~40 cm土壤盐分含量灌水12次比灌水16次大1.74%,50~80 cm土层土壤盐分含量灌水16次比灌水12次大1.71%,灌水次数对90~100 cm土层土壤盐分影响不明显。同一灌水次数下,460 mm灌溉定额籽棉产量最高,适宜灌溉定额下,16次灌水次数籽棉产量高于灌水12次籽棉产量。灌溉水利用效率随灌水定额的降低和灌水次数的增加而提高,在南疆水资源短缺情况下高频次小定额灌溉可获得最大的灌溉水利用效率。当0~30 cm初始土壤含盐量(2.03 g/kg)小于3.0 g/kg时,棉花生育期460 mm灌溉定额、16次灌水次数,不会产生土壤盐分累积情况,可作为南疆干旱区免冬、春灌适宜棉花灌溉制度。     

不同灌水量下除草剂对玉米生长与籽粒农药残留量的影响

[目的]探讨玉米生育期内灌水量与24％烟嘧·莠去津可分散油悬浮液对作物生育指标和玉米产量的影响,解决河套灌区水资源短缺和除草剂的使用量大等问题.[方法]通过不同水药处理:①同一施药量P2(当地施药量1.875 L/hm2减少10％),设置3个灌溉水平W1P2(0.8ET)、W2P2(ET)、W3P2(1.2ET);②同...     

区域尺度的田间水利用系数评价研究

对3种类型水源(抽水、自流、井水)的灌区,进行田间水利用系数的实测试验,得到壤土、黏土、沙土3种土壤质地,不同畦幅数范围条件下的灌水定额和田间水利用系数的经验关系式.利用此经验关系式,依据实地调查得到的不同灌区的畦幅数、灌水定额、土壤质地分布情况计算灌区的田间水利用系数值.分别从灌区、行政区、水资源分区、全省范围4个分...     

景泰川灌区灌水计划信息系统设计与实现

针对甘肃省大中型灌区灌水计划制定信息化程度较低的现状,本研究选取景泰川灌区作为研究对象,开展灌区灌水计划的信息系统设计与开发。景泰川灌区灌水计划信息系统设计结合目前灌区由农户、组(庄)、配水点、渠段、水管所、灌溉处等用水者和基层灌溉管理机构逐级审核并上报流程,利用计算机和互联网技术,开发了景泰川灌区灌水计划信息PC端系统和手机APP系统,实现了灌溉管理处年度灌水计划制定的精确、快速和高效,为制定灌水计划及水量调度方案提供第一手资料,为农户、用水者协会和灌区水管理机构提供高效交互平台。     

冬小麦根层土壤水量平衡的系统动力学模型

为获取冬小麦根系层水量转化情况,该文采用系统动力学的建模思想和Vensim软件构建了冬小麦一维逐日土壤水量平衡模型。模型将2m土层概化为十个串联的水箱,计算了灌溉降雨后的土壤水分下渗、土壤蒸发、作物蒸腾、毛管上升补给和水分重分配等物理过程。利用河北省石津灌区军齐干渠北二支一斗渠2007－2009年两季冬小麦的田间试验资料对模型进行了率定和验证,结果显示率定期和验证期的平均残差比例和分散均方根比例均在15%以内。三种极端条件测试和六种参数的敏感性测试以及与Hydrus-1模型的比较表明模型假定合理,没有发生结构性错误。对灌区两季冬小麦生育期的土壤水分转化进行模拟,结果表明降雨和灌溉是主要供水水源,毛管水上升量很小,底部渗漏较大,而土壤储水量变化很小。     

不同灌水方式对沙地枸杞土壤水分及产量的影响

【目的】确定根际环形多点源滴灌技术的应用效果。【方法】以陕北沙地枸杞为研究对象,采用小区灌水试验,将根际环形多点源滴灌与地表滴灌、涌泉根灌下对比,研究了不同灌水方式对土壤湿润锋垂直分布范围、土壤含水率、枸杞产量的影响。【结果】地表滴灌下69%的土壤湿润体位于地表0~20cm,涌泉根灌下72.2%的土壤湿润体位于根系主要分布层,根际滴灌下土壤湿润体100%位于枸杞主要根系层;地表滴灌和涌泉根灌、根际滴灌产量比不灌溉枸杞分别增产2 075、3 145、4 150 kg/m^2,水分利用率分别提高了22.4%、41.9%、60.2%;净收入高低排序为根际滴灌>涌泉根灌>地表滴灌,分别比不灌溉处理提高了193.1%、126.3%、81.2%,单位水产值达到了15.0、13.3、11.5元/m^3。【结论】根际环形多点源滴灌的水分湿润范围更适宜于沙质土壤的经济林,是减少地表蒸发损失和深层渗漏的有效技术措施,该技术在沙地经济林生产中有广阔的推广应用前景。     

滴灌湿润比对成龄库尔勒香梨树根系分布的影响

在充分灌溉条件下采用3种滴灌湿润比(20%、40%、60%).以漫灌为对照.研究库尔勒成龄香梨吸水根(根直径≤1 mm)在0～70 cm土层内分布的变化,探讨滴灌湿润比对根系分布的影响.结果表明,漫灌成龄库尔勒香梨树吸水根水平方向上在距树体1～2 m内从树行由内向外呈递增趋势;垂直方向上根系随深度呈递增趋势.滴灌对成龄...     

In situ water transmission characteristics of a tropical soil under rice-based cropping systems

In soils under rice-based cropping systems in Asia water movement and distribution in the root zone of rice and dryland crops are important for efficient water management. Saturated hydraulic conductivities in the wetland soil profile were evaluated from measurements of hydraulic gradients and percolation rates in the field. The subsoil layer (15–60 cm) restricted percolation rate to a greater degree than the puddled top soil.Unsaturated hydraulic conductivities and soil water diffusivities in the soil profile under dryland conditions were obtained from simultaneous measurements of soil water content using the neutron moderation technique and the soil matric potential by tensiometers over time and soil depth. Soil matric potential versus hydraulic conductivity and soil water content versus soil water diffusivity relations of various soil depths were established. At equivalent soil matric potentials, the hydraulic conductivity of surface soil was greater than that of the subsoil layers. Soil water diffusivity at different depths responded similarly. The study describes a simple in situ technique to measure percolation rates in wetland rice fields and evaluation of water transmission properties of field soil profiles.     

渗灌管首末端压力与茶树根区土壤水分运移关系

为探明渗灌条件下渗灌管首末端压力与土壤水分运移之间的关系,设置了3个试验小区进行不同灌水流量和灌水持续时间的试验.通过连续定点观测茶树根区(纵向30 cm深,横向30 cm宽)土壤含水率的变化和渗灌管首末端灌水压力,研究了渗灌管不同首末端压力下土壤水分运移的变化规律.研究表明:灌水前土壤含水率不仅影响土壤入渗能力,而且决定着土壤水分运移方向;渗灌管首末端压力累积值与灌水持续时间呈线性关系,当茶树根区土壤含水率达到田间持水量时,累积曲线斜率发生突变,可以利用累积曲线斜率发生突变时的灌水持续时间作为控制充分灌水(100%田间持水量)的临界值,避免土壤水分无效渗漏.该研究为渗灌系统控制灌水持续时间及研发智能化渗灌灌溉系统提供了一种参考方法.     

风沙土条件下滴灌灌水定额与深层渗漏量关系研究

保水、保肥性极差的风沙土广泛分布于和田地区,为探明滴灌条件下其灌水定额与深层渗漏量的关系以及确定适宜灌水定额,为和田地区设施农业的科学灌溉提供理论依据.以和田风沙土条件下日光温室萝卜地为研究对象,设置了5个灌水水平,开展定周期、变定额的灌溉试验,同时利用深层渗漏仪监测地面60 cm深度以下的深层渗漏量,分析了深层渗漏量...     

Effects of hysteresis on redistribution of soil moisture and deep percolation at continuous and pulse drip irrigation

The infiltration and redistribution of soil moisture under surface drip irrigation considering hysteresis were investigated in two soils (loamy sand and silt loam) of different texture. The effect of continuous versus intermittent application of 1, 2 and 4 l/h to the soils was evaluated in terms of wetting front advance patterns and deep percolation under the root zone. For this purpose, a cylindrical flow model incorporating hysteresis in the soil water retention characteristic curve, evaporation from the soil surface, and water extraction by roots was used. The results show that, compared with continuous irrigation, pulse irrigation slightly reduces the water losses under the root zone in both cases (with and without hysteresis). Also, at the total simulation time, in both types of irrigation, hysteresis reduces significantly the water losses under the root zone. Finally, the effect of hysteresis was found to be greater at higher discharge rate (4 l/h) and consequently at higher water content at the soil surface.     

基于SALTMOD模型的灌溉水矿化度对土壤盐分的影响

以河套灌区沙壕渠灌域为例,运用SALTMOD模型探讨了区域尺度灌溉水矿化度对根层土壤盐分的影响。结果表明,根层土壤盐分随灌溉水矿化度的增大而增加,加大排水沟深度和提高渠道衬砌水平可缓解高矿化度灌溉水对土壤积盐的影响;采用地下微咸水和黄河水混合灌溉可有效控制盐渍化的发展,混合比在1∶1范围内时,根层土壤处于脱盐状态,最高脱盐率为23%,脱盐率高于引用黄河水灌溉的脱盐率(4%)。因此,适度利用地下微咸水灌溉,可有效的控制地下水位,节约淡水资源。     

晋西黄土残塬沟壑区坡面水分边缘效应

对晋西黄土残塬沟壑区不同整地方式的水分边缘效应进行了分析研究,得出几点结论:①坡耕地距边5 m部位土壤水分含量高于距边2 m和地边缘部位,距边2 m和地边缘部位土壤含水量相差不大;②水平阶0～100 cm土层边缘、中部和根部3部位土壤水分含量相差不大;而100～200 cm土层3部位差异明显,根部含水量分别比中部和边缘部位高18%和68%;③阳坡鱼鳞坑0～100 cm土层距离边25 cm部位土壤含水量明显高于距边2 cm部位。研究成果可为该区的生态建设提供一定的理论依据。      

A mathematical model for simulating water balances in cropped sandy soil with conventional flood irrigation applied

In this paper, a model that integrates various complex model components for the purposes of water balance modeling throughout crop development in arid inland region under the conventional flood irrigation practiced is presented. These components are modules for calculating dynamic soil water content based Richard's equation, potential and actual evapotranspiration, and crop root water uptake. Soil water content in the active root zone and soil evaporation simulation obtained from the model were test using field data in 2003. The low values of MARE and high values of R² and PE in the active root zone of soil profile as well as daily soil evaporation indicated that the soil water balance simulation model presented in the paper can be used with reliable accuracy to simulate the components of water balance in cropped sandy soil under the conventional flood irrigation condition in arid inland regions. The model simulation on components of water balance using observed field data in 2004 indicated that large quantities – about 43% of irrigation water (amounting to 840 mm) – were consumed by deep percolation, only small (less than 41%) proportions of irrigation water used by the plants for transpiration. The current irrigation scheme is characterized by the unreasonable agricultural water management with the waste of water in the irrigational system in this region. The impact of irrigation scheduling on water balance presented in this paper showed that the reasonable irrigation scheme with more frequent irrigation and less amounts is more suitable for the irrigation of spring wheat in Heihe River basin, northwest China. Therefore, to establish a decision-making system for agricultural irrigation scheme and to utilize the limited water resources in this region have become an urgent problem that needs to be solved.