黄河下游引黄灌区水系连通条件下水环境变化效应模拟

赵口引黄灌区二期工程新建总干渠—运粮河—涡河和东二干渠—陈留分干渠—惠济河输水通道,以提升灌区连通性,形成有效的输配水网络。为分析水系连通条件下灌区水环境变化效应,基于灌区二期工程范围内河、沟、渠基本构架及水文、水生态环境多项指标监测数据,利用MIKE11软件中水动力模块和对流扩散模块,构建灌区水动力-水质耦合模型,模拟灌区水系水量、水质动态变化,解析水系连通工程对灌区退水受纳水体涡河和惠济河水环境的影响。结果表明,水系连通后涡河和惠济河TN、TP、NH+4-N和NO-3-N的浓度降低,水环境容量增大。水系连通工程建设可促进灌区水系水循环,提升水体可再生性,提高灌区退水受纳水体水环境质量。

负水头供水源位置对番茄生长和水分利用率的影响

[目的]研究负水头灌溉对番茄生长、灌水方式和水分利用率等的具体影响,旨在为完善负水头灌溉技术体系和提高水资源高效利用等提供科学依据。[方法]采用单盆单株的盆栽试验方法,利用负水头灌溉技术,研究了供水源位置对番茄长势、灌水量、产量和水分利用率的影响。[结果]负水头供水源位置对于番茄的生长和水分利用率有显著影响。与双盘埋设于根系两侧并交替供水相比,单盘竖向埋设于根系一侧供水和供水盘水平埋放于根系底部供水的单株产量分别增产14.3%和0.5%;根系两侧并交替供水的番茄植株生长趋势和地上部植株干物质量相对较小,但与其他两种供水位置相比其根冠比均提高33.3%;另外,根系两侧并交替供水的单株番茄总灌水量可降低24.7%和17.4%,较其他两种供水源位置的单侏水分利用率分别提高43.8%和14.8%;根系趋向供水源处生长。[结论]不同的负水头灌溉水源埋设位置显著影响番茄生长的参数是不同的,就设计的试验组次而言,在有效利用水资源,促进番茄植株生长和提高番茄产量等方面,双盘埋设于根系两侧并交替供水的方式最优,能有效降低灌水量,提高水分利用率,是最优处理,可以在实践中予以推广。

基于改进Valiantzas方程的黄河下游柳园口灌区ET_0预测研究

根据黄河调度旬方案编制对作物需水量逐旬预报的要求,分析了参考作物需水量计算方法。以河南省柳园口灌区为典型,对以空气相对湿度等为输入参数的Valiantzas方程进行了改进,研究建立了基于特征气温的空气相对湿度预测方法。采用多元回归方法,建立了以特征气温、日序数为输入的改进Valiantzas方程,并对模型精度进行了验证。研究表明,改进的Valiantzas方程的相对误差比原方程可减少12.4%,均方根偏差降低37.4%,相关系数提高13.4%。同时,改进的Valiantzas方程能够实现对未来10 d作物需水量的预测,符合黄河水量旬精细调度对基础数据中期预报的要求。

气象因子对引黄灌区作物需水量影响的通径分析

作物需水量是灌区最重要的水资源消耗途径,研究作物需水量的主要影响因子可为引黄灌区的水资源节约集约利用提供有效支撑。以三义寨引黄灌区1999—2019年21 a共756组逐旬气象数据为基础,采用联合国粮农组织(FAO)推荐的彭曼-蒙特斯(Penman-Monteith)公式为基础的修正式来计算作物需水量,以旬为计算单元时长,共选取23个样本。对三义寨引黄灌区冬小麦作物需水量的通径分析可知,对需水量影响最大的4个气象因子为平均气温、最高气温、最低气温、日照时数。敏感性分析可知平均气温、最高气温、最低气温和日照时数之间影响密切,天最大日照时数的直接作用最小,但是通过其他气象因子对作物需水量产生的间接作用最大。9个气象因子敏感程度排序为:平均气温>日照时数>最高气温>平均风速>最低气温>水面蒸发量>天最大日照时数>降水量>空气相对湿度。比起简单的相关系数和回归分析方法,通径分析方法可以准确计算出自变量对因变量影响的直接作用和间接作用,确定各因子的敏感程度,从而为建立更有效的引黄灌区作物需水量计算方程奠定基础。

三义寨引黄灌区主要作物需水量计算及趋势分析

针对三义寨引黄灌区主要作物需水量、有效降水量和净灌溉需水量的计算问题,采用参考作物法构建模型,采用联合国粮农组织推荐的彭曼-蒙特斯(Penman-Monteith)公式的修正公式进行计算。以惠北水利科学试验站观测数据为基础,得出冬小麦全生育期(10月中旬至第二年5月下旬)的作物需水量2000—2019年年际变化范围为395.494~796.776 mm,均值为579.425 mm,有效降水量均值为160.090 mm,净灌溉需水量均值为453.291 mm,灌溉需求指数均值为0.773,对灌溉的依赖程度较高;夏玉米全生育期(6月中旬至9月中旬)的作物需水量在1999—2019年年际变化范围为187.581~716.762 mm,均值为359.310 mm,有效降水量均值为295.776 mm,净灌溉需水量均值为149.768 mm,灌溉需求指数均值为0.371,对灌溉的依赖程度较低;棉花全生育期(4月上旬至10月下旬)的作物需水量1999—2019年年际变化范围为366.985~1 049.358 mm,均值为580.561 mm,有效降水量均值为433.519 mm,净灌溉需水量均值为266.470 mm,灌溉需求指数均值为0.421,对灌溉的依赖程度为中等。将3种作物需水量按生育期叠加,灌区净灌溉需水量最大的月份为3月,原因是冬小麦在拔节抽穗期对水量需求较大。4月、5月冬小麦处于关键的灌浆成熟期,棉花处于苗期和成长期,因此净灌溉需水量在各月中分别位于第3、2位。3种作物的生育期需水量、净灌溉需水量均为增加趋势,有效降水量均呈减少趋势,夏玉米和棉花的净灌溉需水量增加倾向率较大,主要原因是夏玉米和棉花的生育期与降水量较大的7—8月重合,因此受到降水量和气候的影响较显著。

基于不同土壤类型与不同排水条件的夏玉米淹水试验研究

【目的】研究淹水对夏玉米生长的影响,确定夏玉米受淹后的排水要求。【方法】采用有底测坑,对不同土壤类型条件下的夏玉米在抽雄期进行淹水试验,分析不同淹水历时和土壤孔隙度达到10%时对产量损失的影响。【结果】有地下排水条件的夏玉米减产损失小于无地下排水条件的玉米减产损失。有地下排水条件的测坑淹水2~5 d,夏玉米减产率为3.0%~33.3%,无地下排水条件的测坑淹水2~4d,夏玉米减产率为8.5%~25.5%;有地下排水条件时,不同土壤夏玉米的产量损失以黏土的最大,其余依次为壤土、沙壤土和沙土。无地下排水条件时,以沙壤土的减产损失最大,沙土的最小,壤土和黏土介于前2种土质之间。【结论】夏玉米在抽雄期受淹后,产量随受淹时间的增加而减少,不同土壤类别和有、无地下排水条件也决定着夏玉米减产损失的大小。

涝渍对夏玉米生长发育及产量的影响试验

通过测坑夏玉米不同生育期不同淹水天数的淹涝试验,探讨了夏玉米各生育阶段不同淹水历时对作物长势变化、产量形成因素和产量的影响。结果表明:夏玉米在苗期和拔节期淹水超过4 d,叶面积指数显著降低;百粒重和穗粒数在苗期淹水超过8 d、拔节期淹水超过4 d时均明显下降;在苗期淹水6 d以上、拔节期淹水4 d以上、抽雄期淹水6 d以上时,对经济产量均产生明显影响。

基于多年降水的豫东地区夏玉米灌溉制度优化

以灌溉日期和灌溉水量为决策变量,结合豫东地区多年降水资料和玉米在各生育期耗水量等条件,实现多年作物产量的均值最大、方差最小以及玉米生育期总灌水量最小的目标优化。结果表明在拔节期至抽雄期、抽雄期至灌浆期进行两次灌水,灌水定额分别为85和75 mm,可以使相对产量达到98.2%,并且方差数量级达到10^(-5),证明优化后的灌溉制度在当地有较强的适应性。

不同水分调亏下冬小麦适宜灌水定额研究

通过测坑试验，对比研究了不同灌水控制下限和灌水定额下冬小麦的生长发育、耗水及产量形成的差异。结果表明，分蘖数倍增是拔节以前冬小麦幽，增加的主要动力：各轻旱和中旱处理间的总耗水量差值以及冬小麦苗期耗水量均随灌水定额增加而增大：冬小麦的茎粗和千粒质量受土壤水分及灌水定额影响均不大：各受旱处理的总耗水量和籽粒产量分别较适宜水分处理下降了约11．98％～35．32％和8．87％～31．12％。综合考虑籽粒产量和WUE，选择灌水定额105mm作为冬小麦受旱条件下的适宜灌水定额。

豫东地区引黄灌区冬小麦耗水量对比研究

针对豫东引黄灌区冬小麦的耗水量问题,设计了大棚测坑P1、P2、P3和大田测坑T1、T2、CK,全程试验监测冬小麦在219 d生育期的耗水、生长、收获、考种等数据。将冬小麦的生育期划分为2个时段、13个生长期,每个测坑均设不同水分控制下限,上限均为100%田间持水量。对比冬小麦考种数据平均值,大田测坑的7个指标均优于大棚测坑,因此大田测坑的节水增产效果显著优于大棚测坑。P1测坑的全生育期灌水量为181.238 mm,只有灌区冬小麦近20 a平均灌溉需水量的41.3%。T1测坑的总灌水量为286.509 mm,只有平均灌溉需水量的63.2%,其单位面积产量为0.755 kg/m^(2),为河南省平均单位面积产量的118.8%,试验证明节水增产效果显著。大田3个测坑采用大水漫灌,最接近引黄灌区农田正常的灌溉方式,因此T1的非需水关键期、需水关键期的灌水下限控制标准分别为55%、60%田间持水量,适用于在引黄灌区节水中推广使用。

黄河下游旱稻节水农艺技术研究

黄河下游水稻种植区缺水严重,因此引进新的稻作品种、实行节水灌溉,意义重大。2003-2004年在河南省开封县兴隆乡潘楼村进行了两年的旱稻297节水农艺技术研究。结果表明:旱稻297品种生育期较短,适合接麦茬播种,在低洼易涝地区表现出良好的适应性,适合在黄河下游灌区推广;灌水以土水势低于30 kPa为灌水控制指标比较适宜;氮素施用量以225 kg/hm2为宜;播种行距以24-26 cm为宜。

豫东地区夏玉米高水分试验研究

夏玉米从抽雄期开始按照田间持水量的90%下限灌水,并不能提高作物产量,相反高水分情况下产量有降低的趋势。按照田间持水量的80%下限灌水,玉米的经济产量最高。另外,高水分条件下玉米需水量较大,夏玉米抽雄吐丝期需水量大。

微喷带新技术在豫东地区的推广应用

豫东地区地处华北平原南部,粮食产量占河南省的30%左右,农业灌溉多靠地下取水,用水方式粗犷且浪费严重,农业生产受到严重影响。为适应河南省智慧农业信息化建设需求,在惠北水利科学试验站建设微喷带新技术示范点1个,对该技术示范推广,用户可根据智能操作系统远程查看、分析田间数据,控制灌溉时间与灌水量。微喷带新技术灌溉可节水19.98%,节省土地6%~13%,可使玉米增产7.40%,节水、增产效果明显。该技术的推广使用为促进作物节水和增收,为豫东地区的经济发展提供了良好的技术支撑。

惠北水利科学试验站的当家人——冯跃华

冯跃华，男，50岁，中共党员，高级工程师，现任豫东水利工程管理局惠北水利科学试验站党支部书记、站长。2008年荣获河南省水利系统“优秀职工”，同年被开封市委市政府授予第三届开封市优秀科技工作者称号，2011年12月被国务院授予“全国粮食生产突出贡献农业科技人员”，在人民大会堂受到温家宝总理的接见，享受全国劳模待遇，2013年5月荣获2012年度河南省百名职工技术英杰。他所在的试验站被列为水利部100个重点灌溉试验站之一，并被水利部农水司授予“全国灌溉试验先进单位”。一连串的荣誉见证了冯跃华爱岗敬业、刻苦钻研、技术过硬、勇于奉献、敢为人先的优秀品格。

开封市夏玉米苗期渍涝试验研究

开封市夏玉米生长期间时常出现强降雨天气,暴雨易造成田间积水,尤其苗期渍涝对产量影响很大。通过2011年夏玉米苗期淹涝试验,探讨夏玉米不同淹水历时情况下作物长势变化,探讨对产量形成因素和产量的影响。结果表明:夏玉米在苗期淹水超过4d,叶面积指数显著降低;苗期淹水6d以上,对经济产量和生物产量均产生明显影响;苗期淹水超过8d百粒重和穗粒数明显下降。

赵口引黄灌区二期灌溉试验站建设的必要性

河南省加大水利骨干工程和基本农田建设的投资力度,但水利科技服务创新体系建设仍需加强,尤其应加快推进灌区层面水利科学研究试验站建设,促进水利科技成果的转化推广,提高灌区水利建设与管理的科技水平。河南省赵口灌区二期工程灌溉试验站建设项目的实施,将建成灌区水利科学研究与技术推广示范基地,为赵口灌区及其他引黄灌区的良性发展提供技术支撑。

土壤墒情实时监测系统在柳园口灌区的应用

柳园口引黄灌区控制面积40 724 hm^2,耕地30 882 hm^2,拥有人口35万人,由于多年来灌区渠系工程年久失修等多种原因,灌区有效灌溉面积日趋萎缩,灌溉节水显得越来越重要。为适应灌区信息化发展趋势,在柳园口灌区范围内建立土壤墒情实时监测系统,对作物土壤水分指标进行远程采集、存储、分析和处理,指导灌区节水灌溉,促进农业生产。

滴灌智能互联网在大田的应用

滴灌技术是迄今为止农田灌溉最节水的灌溉技术之一,但因滴灌技术价格较高,一度被称作'昂贵技术',仅用于高附加值的经济作物中。近年来,随着滴灌技术的广泛应用,'昂贵技术'不再昂贵,完全可以使大棚滴灌、果树滴灌和棉花滴灌技术在普通大田作物上推广应用。

河道治理工程环境影响特点及保护措施

伴随着城市化进程的加快,城市基础设施的完善,加大了生态环境整治、河道治理,成为社会建设发展重要研究课题。河道治理工程有助于水体质量提高、提高城市形象,而想要进行河道治理还应结合实际环境特点与影响因素,科学分析从而确保河道治理工程的顺利开展。文章结合工作实际,就河道治理工程环境影响特点与环境保护方法进行简要分析,并提出河道治理工程的环境影响特点及具体环境保护措施。

水利水电工程施工过程的质量监控管理

中国经济的快速发展,离不开水利水电工程的大力支持。任何一个工程,质量问题都应当是所有工作之中的核心,在整个水利水电工程的施工过程中,都具有无可替代的重要作用。这也就对水利水电工程施工过程的质量监控提出了更高的工作要求。文章将从水利水电工程施工过程中存在的质量管理问题出发,结合中牟县雁鸣湖示范区环湖路三期工程的的实际情况,提出相应的解决对策,希望可以水利水电工程质量的提高及安全性带来一点思考。