三亞市大隆灌區(qū)水稻灌溉制度設(shè)計

于艷青

摘 要：該文應(yīng)用作物系數(shù)法推求水稻需水量進而確定灌溉定額，綜合考慮當?shù)赜绊懝喔庞盟臍庀笠蛩?，計算精度較高。采用長系列法對大隆灌區(qū)水稻進行灌溉制度設(shè)計，其成果可以作為大隆灌區(qū)其他作物規(guī)劃設(shè)計的重要依據(jù)，對大中型灌區(qū)灌溉制度設(shè)計具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：作物系數(shù)法；灌溉定額；灌溉制度；大隆灌區(qū)；水稻

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）02-0124-02

灌溉制度是指作物播種前（或水稻栽秧前）及全生育期內(nèi)的灌水次數(shù)、每次的灌水日期和灌水定額。灌水定額即某一次灌水時農(nóng)田的灌水量，與作物、土壤持水量、灌溉面積和可利用的灌水時間等有關(guān)。作物需水量是反映一個地區(qū)、一種作物為維持正常的生長發(fā)育及生產(chǎn)環(huán)境所需要的水量需求，是確定灌水定額的基礎(chǔ)，通常采用作物系數(shù)法推求。

1 作物系數(shù)法

作物系數(shù)法確定作物需水量通常先計算參照作物騰發(fā)量[ETo]，再分別乘以主要作物的作物系數(shù)。參照作物騰發(fā)量的主要影響因素是氣象因素，本研究采用1990年國際糧推薦的彭曼—蒙蒂斯（Penman-Mollteitll）方法，其表達形式如下：

[ETo=0.408Δ（Rn-G）+γ900T+273U2（es-ea）Δ+γ（1+0.34U2）]

式中：[ETo]為參照作物騰發(fā)量（mm）；[Rn]為冠層表而凈輻射（MJ/m2·d）；G為土壤熱通量（MJ/m2·d）；T為平均氣溫（℃）；[es]為飽和水汽壓（kPa）；[ea]為實際水汽壓（kPa）；[Δ]為飽和水汽壓—氣溫關(guān)系曲線在T處的切線斜率（kPa/℃）；[γ]為濕度計常數(shù)（kPa/℃）；[U2]為2m高處的風(fēng)速（m/s）。

可根據(jù)研究地資料情況采用日、旬或月為基本單元，計算作物生育期每天的參照作物騰發(fā)量。根據(jù)海南省試驗站的實驗成果，水稻的作物系數(shù)如表1所示。

2 水稻灌溉定額計算

水稻灌溉用水量分為泡田期和生育期2個階段，其中泡田期的灌溉用水量采用如下公式確定：

[M1=0.667（ho+S1+e1t1-P1）]

式中：[M1]表示泡田期用水量（m3/hm2]；表示插秧時田面所需的水層深度（m）；[S1]表示泡田期滲漏量，即開始泡田到插秧期間的總滲漏量（mm）；[t1]表示泡田期日數(shù)；[e1]表示[t1]時期內(nèi)水田田面平均蒸發(fā)強度（mm/d），可用水面蒸發(fā)強度代替；[P1]表示t1時期內(nèi)的降雨量（mm）。

生育期灌溉用水包括生育期耗水和田間滲漏，生育期耗水采用如下水量平衡方程計算灌水量：

[h2=h1+P+m-WC-d]

式中：h1、h2分別表示時段初、時段末的田面水層深度；P表示時段內(nèi)降雨量；d表示時段內(nèi)排水量；m表示時段內(nèi)灌水量；WC表示時段內(nèi)田間耗水量。三亞的土質(zhì)為砂質(zhì)粘土，田間滲漏量早稻按1.7mm/d計列，晚稻按1.4mm/d計列。

具體計算時采用的水稻各生育階段起止日期及田間水層設(shè)計深度表如表2、3所示。

3 水稻灌溉制度設(shè)計

三亞市大隆灌區(qū)位于海南島南端的三亞市西部，灌區(qū)范圍內(nèi)總灌溉面積0.832萬hm2，其中水田為主要耕地類型，水稻的灌溉用水量又占有舉足輕重的地位。因此，選取本次灌溉制度設(shè)計的主要代表作物為水稻（雙造早、晚稻，三造早、晚稻）。ET0計算過程中采用1959—2014年共56年三亞氣象站數(shù)據(jù)的觀測結(jié)果，水稻灌溉制度分別對本田期、秧田期、泡田期進行設(shè)計，按照水量平衡原理進行逐旬長系列計算，根據(jù)綜合灌溉定額的頻率選出90%保證率下年份為1991年，并將此灌溉定額與鄰近地區(qū)設(shè)計成果進行比較分析，確定1991年的灌水分配過程最不利，因此確定1991年的水稻灌溉制度作為設(shè)計灌溉制度，設(shè)計雙造早稻灌溉定額為560mm，雙造晚稻灌溉定額為140mm，三造早稻灌溉定額為500mm，三造晚稻灌溉定額為100mm。大隆灌區(qū)水稻（雙造早、晚稻，三造早、晚稻）灌溉制度詳見表4。

4 結(jié)語

采用作物系數(shù)法推求三亞大隆灌區(qū)的水稻灌溉定額，綜合考慮影響灌溉用水的氣象因素，計算分析所得的灌溉定額其有較好的規(guī)律性和代表性。長系列法設(shè)計大隆灌區(qū)水稻的灌溉制度精度更高、更能準確的反映灌區(qū)的實際缺水過程，其成果可以作為大隆灌區(qū)其他作物規(guī)劃設(shè)計的重要依據(jù)，同時本文研究成果對大中型灌區(qū)灌溉制度設(shè)計具有一定的參考價值。

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（責(zé)編：張宏民）