內蒙古河套灌區(qū)地面灌溉技術評價及優(yōu)化決策研究.pdf

1、分類號S275.3學校代碼10129UDC626.8學號2012306006內蒙古河套灌區(qū)地面灌溉技術評價及優(yōu)化決策研究StudyonAssessmentOptimiziedDecisionMakingofSurfaceIrrigationTechnologyfHetaoIrrigationDistrictinInnerMogoila申請人：苗慶豐學科門類：工學學科專業(yè)：農業(yè)水土工程研究方向：節(jié)水灌溉理論與新技術應用指導教師：史海濱教授

2、JosManuelGonalves（葡萄牙）論文提交日期：二〇一五年十二月摘要?內蒙古河套灌區(qū)位于黃河上游，隨著灌區(qū)的快速發(fā)展和非農產業(yè)用水不斷增加，使對水資源的需求量不斷上升，而黃河上游來水日趨減少，導致水資源供需之間的矛盾日益突出。加強對灌溉制度、灌水方法和灌溉決策的研究對提高灌溉水有效利用率具有重要意義。本文采用ISAREG模型對河套灌區(qū)主要作物的作物系數(shù)進行了較系統(tǒng)地率定和檢驗，評價及改進了灌溉制度；利用田間實測資料，對傳統(tǒng)灌水

3、技術模式和激光平地灌水技術模式進行了評價，并提出優(yōu)化措施；利用具有決策支持系統(tǒng)的SADREG對傳統(tǒng)灌溉技術和激光平地灌溉技術進行模擬分析及評價，并制定了多種優(yōu)化方案，提出了河套灌區(qū)地面灌溉未來發(fā)展的決策方案。本文的主要研究成果有：1）采用統(tǒng)計參數(shù)系統(tǒng)性地率定和檢驗了灌區(qū)主要作物的作物系數(shù)，對河套灌區(qū)主要作物的現(xiàn)狀灌溉制度進行了評價，結果表明河套灌區(qū)當?shù)氐默F(xiàn)狀用水情況是過度灌溉，且存在一定的水分脅迫。針對過度灌溉與水分脅迫并存的現(xiàn)狀，制定

4、了適合河套灌區(qū)主要作物地面灌溉方法的充分灌溉制度，灌水量沒有明顯減少，但是消除了深層滲漏且保證了作物不受水分脅迫。制定了非充分灌溉制度，在充分灌溉制度的基礎上，減少一個灌溉輪次，田間灌水量減少75~90mm，相對騰發(fā)量缺失不超10%。2）基于各處理的入滲試驗數(shù)據(jù)和已有成果，初步繪制了河套灌區(qū)6條標準入滲曲線。通過分析傳統(tǒng)灌水技術試驗和激光平地灌水技術質量評價指標，結果表明傳統(tǒng)灌水技術和激光平地灌水技術的灌水均勻度DU范圍分別為60~65

5、%和90~95%田間水利用效率BWUF變化范圍分別為35~79%和53~88%；激光平地灌水技術改進關口后田間水利用效率BWUF可以達到87~90%，給出了改進的關口時間同水流推進與流量之間的關系。3）針對目前河套灌區(qū)小麥玉米間作灌溉水浪費突出的問題進行畦溝分灌，結果表明畦溝分灌優(yōu)化了畦田灌溉參數(shù)，顯著地提高了田間水有效利用系數(shù)和灌溉均勻度，水分利用效率可從1.18kgm3提高到1.66kgm3，建議河套灌區(qū)在小麥玉米間作的不同種植帶打

6、起地埂以根據(jù)不同作物對水分的需求進行合理的畦溝分灌。4）應用SADREG模型的對傳統(tǒng)灌水方式和激光平地灌水方式進行了分析經濟效益評價，結果表明，盡管激光平地灌溉方案在單方水灌溉成本和單方水平地成本較高，但由于激光平地灌溉均勻度高，田間水有效利用率高，經濟灌溉水生產率高于傳統(tǒng)灌水。通過對較大地塊(畦長為100~200m)灌溉方案的模擬結果分析，采用較大地?“十二五”國家科技支撐計劃重點項目“內蒙古河套灌區(qū)糧油作物節(jié)水技術集成與示范”(20