內(nèi)蒙古河套灌區(qū)地面灌溉技術(shù)評(píng)價(jià)及優(yōu)化決策研究.pdf

1、分類號(hào)S275.3學(xué)校代碼10129UDC626.8學(xué)號(hào)2012306006內(nèi)蒙古河套灌區(qū)地面灌溉技術(shù)評(píng)價(jià)及優(yōu)化決策研究StudyonAssessmentOptimiziedDecisionMakingofSurfaceIrrigationTechnologyfHetaoIrrigationDistrictinInnerMogoila申請(qǐng)人：苗慶豐學(xué)科門類：工學(xué)學(xué)科專業(yè)：農(nóng)業(yè)水土工程研究方向：節(jié)水灌溉理論與新技術(shù)應(yīng)用指導(dǎo)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(nèi)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(nóng)產(chǎn)業(yè)用水不斷增加，使對(duì)水資源的需求量不斷上升，而黃河上游來水日趨減少，導(dǎo)致水資源供需之間的矛盾日益突出。加強(qiáng)對(duì)灌溉制度、灌水方法和灌溉決策的研究對(duì)提高灌溉水有效利用率具有重要意義。本文采用ISAREG模型對(duì)河套灌區(qū)主要作物的作物系數(shù)進(jìn)行了較系統(tǒng)地率定和檢驗(yàn)，評(píng)價(jià)及改進(jìn)了灌溉制度；利用田間實(shí)測(cè)資料，對(duì)傳統(tǒng)灌水

3、技術(shù)模式和激光平地灌水技術(shù)模式進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并提出優(yōu)化措施；利用具有決策支持系統(tǒng)的SADREG對(duì)傳統(tǒng)灌溉技術(shù)和激光平地灌溉技術(shù)進(jìn)行模擬分析及評(píng)價(jià)，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(jì)參數(shù)系統(tǒng)性地率定和檢驗(yàn)了灌區(qū)主要作物的作物系數(shù)，對(duì)河套灌區(qū)主要作物的現(xiàn)狀灌溉制度進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明河套灌區(qū)當(dāng)?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(duì)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(chǔ)上，減少一個(gè)灌溉輪次，田間灌水量減少75~90mm，相對(duì)騰發(fā)量缺失不超10%。2）基于各處理的入滲試驗(yàn)數(shù)據(jù)和已有成果，初步繪制了河套灌區(qū)6條標(biāo)準(zhǔn)入滲曲線。通過分析傳統(tǒng)灌水技術(shù)試驗(yàn)和激光平地灌水技術(shù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)果表明傳統(tǒng)灌水技術(shù)和激光平地灌水技術(shù)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(shù)改進(jìn)關(guān)口后田間水利用效率BWUF可以達(dá)到87~90%，給出了改進(jìn)的關(guān)口時(shí)間同水流推進(jìn)與流量之間的關(guān)系。3）針對(duì)目前河套灌區(qū)小麥玉米間作灌溉水浪費(fèi)突出的問題進(jìn)行畦溝分灌，結(jié)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(duì)水分的需求進(jìn)行合理的畦溝分灌。4）應(yīng)用SADREG模型的對(duì)傳統(tǒng)灌水方式和激光平地灌水方式進(jìn)行了分析經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)，結(jié)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(jīng)濟(jì)灌溉水生產(chǎn)率高于傳統(tǒng)灌水。通過對(duì)較大地塊(畦長為100~200m)灌溉方案的模擬結(jié)果分析，采用較大地?“十二五”國家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“內(nèi)蒙古河套灌區(qū)糧油作物節(jié)水技術(shù)集成與示范”(20