考虑地面灌水技术制约的灌溉制度优化

制定作物灌溉制度不仅要考虑补充根层土壤水分以满足作物需求 ,还应考虑灌水方法对灌水量的限制。为研究我国华北地区地面灌溉条件下冬小麦 -夏玉米连作的节水灌溉制度 ,在河北省雄县进行了连续 3年不同灌水处理试验 ,用水量平衡模型 ISAREG对各处理进行数值模拟 ,从而验证了选定的模型和参数。采用该模型模拟了不同水文年冬小麦 -夏玉米连作的多种灌溉制度 ,对各方案的灌水次数、灌水量、降雨和灌溉水量损失以及作物产量等因素进行了对比 ,并对现行灌溉制度进行了评价。结果显示 :雄县现行灌溉定额大大超过了灌溉需水量 ,主要原因是地面灌水技术的制约 ,如田面不平、进地流量过小或畦块过大等 ,造成难以控制小水量灌溉。为研究既能满足作物基本需水要求 ,又使灌溉水量损失最小的最佳灌水定额 ,用模拟地面灌溉水流运动的 SRFR模型模拟不同生长阶段的灌溉 ,得到了每次灌溉时不同流量条件下的最小灌水量 ,以及灌水效率与灌水量的关系 ,据此提出了与灌水技术改进措施相结合的不同水文年的灌溉制度优化方案。

黄河下游簸箕李灌区田间灌水技术评价与改进

在簸箕李引黄灌区上、下游选择典型试验区,开展了连续2年的冬小麦-夏玉米连作种植模式下的田间灌溉试验。用模拟地面灌溉水流运动的计算机模型———SRFR对各次灌溉试验进行模拟,在标定出灌区上、下游土壤入渗参数的同时,验证了模型的模拟精度。研究对比了模型拟合、实测资料计算以及二者相结合确定田间灌水效率(Ea)和均匀度(Du)的3种方法,并依据得出的各次灌溉的Ea和Du对灌区现行地面灌水技术进行了评价。用SRFR模型对比了灌区上、下游不同畦田状况的灌水技术改进方案,提出了改进建议:上游地区平整土地,适当减小田面坡度;田间灌水效率可从目前的平均0 7提高到0 84;下游地区在平地的同时将现有大于200m的长畦改为100～140m的短畦,田间灌水效率可从目前的平均0 64提高到0 80。

参照腾发量的新定义及计算方法对比

本文介绍了彭曼蒙特斯方程和参照腾发量的新定义．对比了彭曼蒙特斯法和修正彭曼法的基本方程、主要参数和计算程序．应用河北省雄县和望都两地的日气象观测资料，用这两种方法分别计算了参照腾发量．对计算结果进行了逐项对比和相关分析．建议在国内推广应用标准化的彭曼蒙特斯方程来估算参照腾发量，并以此为标准确定新的作物系数和校准其它经验方法．

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-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。

双作物系数模型SIMDual_Kc的验证及应用

为了将棵间蒸发与叶面蒸腾有效地分开,该文利用3 a冬小麦的田间实测数据(土壤含水率和实际腾发量),率定和验证双作物系数模型SIMDual_Kc在华北地区的适用性,并计算各生育阶段以及整个生育期冬小麦棵间蒸发量占作物腾发量比例。结果表明,模型模拟土壤含水率及实际腾发量的效果均比较好,拟合度较高。模型所模拟的棵间蒸发变化过程趋势明显,与作物生长阶段密切相关,整个生育期棵间蒸发量占作物腾发量比例在17%～22%左右变化,此模型在华北地区具有一定的适用性。

作物根区底部土壤水分向上运移通量的计算方法

本文用河北雄县试验站的实测资料验证了一维土壤水动力学模型—WAVE模型 (WaterandAgrochemicalsintheSoilandVadoseEnvironment) ,率定了土壤水力学特性参数和作物根系吸水函数 .在此基础上 ,应用该模型模拟不同地下水埋深和不同作物腾发量条件下根区底部向上水分通量的变化 ,从而得到地下水对根层的补给量与根层土壤储水量的关系 .把这一关系用于制定和评价灌溉制度的水量平衡模型当中 。

对FAO推荐的作物系数计算方法的验证

作物系数是计算作物需水量必不可少的参数。该文介绍了 FAO近期推荐的确定作物系数的 2种计算方法 ,一种是比较简单实用的分段单值平均法 ,另一种是比较复杂但相对准确的双值作物系数法。用河北省雄县灌溉试验站的冬小麦、夏玉米田间土壤水分观测资料计算作物实际腾发量 ,对上述 2种确定作物系数的方法进行了检验。计算的作物系数与雄县试验站的实测结果基本接近 ,从而初步证明了在缺少实测资料的情况下可以采用

气象数据缺测条件下参照腾发量的计算方法

利用河北雄县和望都两气象站的数据 ,对FAO推荐的气象数据缺测时参照腾发量的计算方法进行了检验和评价 ,分析了参照腾发量对各气象要素的敏感性 。

作物需水量与灌溉制度模拟

从作物需水量的基本概念出发，以水量平衡原理为基础，建立了模拟农田根层土壤水循环的计算机模型-ISAREG.这一模型具有多种功能，可模拟根层土壤水分变化，评价给定的灌溉制度，计算作物需水量和灌溉需水量，也可用以制订多种供水限制条件下的优化灌溉制度．用望都灌溉试验站的小麦、玉米、棉花3种作物两年的试验观测资料对上述模型进行了验证．