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    三亞市大隆灌區(qū)水稻灌溉制度設(shè)計

    2018-05-30 09:27:36于艷青
    安徽農(nóng)學(xué)通報 2018年8期
    關(guān)鍵詞:水稻

    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。

    參考文獻

    [1]鄭世宗,柯惠英,陳雪.應(yīng)用彭曼法推求水稻灌溉定額的分析[J].浙江水利科技,2003(02):55-56.

    [2]葛旭峰,徐莉平.龍?zhí)了畮旃鄥^(qū)旱作物長系列灌溉制度設(shè)計分析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2017,12(15):51-57.

    [3]郭元裕.農(nóng)田水利學(xué)[M].北京:水利電力出版社,1992.

    [4]GB50288-1999.灌溉與排水設(shè)計規(guī)范[S].1999.

    [5]SL13-2004,灌溉試驗規(guī)范[S].2004.

    [6]陳玉民,郭國雙,王廣興,等.中國主要作物需水量與灌溉[M].北京:水利電力出版社,1995.

    [7]三亞市水利水電勘測設(shè)計院.海南省寧遠河大隆灌區(qū)工程可行性研究報告[R].三亞:三亞市水利水電勘測設(shè)計院,2008:7-9.

    [8]中國水利水電科學(xué)研究院.海南省主要作物灌溉用水定額分析[R].北京:中國水利水電科學(xué)研究院,2004:1-6.

    (責(zé)編:張宏民)

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