【正文】 2) 冬小麥農(nóng)田水量平衡模型參數(shù)的確定和模型檢驗(yàn) 在以上農(nóng)田水量平衡模型中， FAO 模型有 7 個(gè)待定參數(shù)，而指數(shù)模型有 9 個(gè)待定參數(shù)，其取值范圍列在表 33 中。這樣，sK 被表達(dá)成 pW 、 fW 、 W 的函數(shù)，其中一個(gè)常用的指數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式為 太原理工大學(xué)工程碩士研究生學(xué)位論文 20 ????????????jjPnPWWWWWWWWWWWK1)](/)[(0pjps (35) 實(shí)際上， sK 作為一個(gè)反映作物所受水分脅迫的綜合性指標(biāo)，其大小是由多方面的因素決定的 。主要觀測項(xiàng)目包括氣象、土壤水、土壤養(yǎng)分、作物生育狀況（ 生育期、干物質(zhì)）、測產(chǎn)與考種等。目前，在項(xiàng)目區(qū)采用的節(jié)水灌溉技術(shù)主要是低壓管道灌溉、噴灌、滴灌等。地下水是目前項(xiàng)目區(qū)的主要灌溉水源，但由于地下水補(bǔ)給量不足，致使地下水位逐年下降，地下水環(huán)境漸趨惡化。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、農(nóng)業(yè)種植耕作制度的調(diào)整改變以及噴微灌技術(shù)的進(jìn)步，這些灌溉形式將日益居于重要地位。降雨少的地區(qū)，通過人工集流場，把雨水集蓄于水窖中，作為春播點(diǎn)澆水源，有條件的可配上簡易微噴、滴灌。在干旱年份加大地下水的開采量，增加井灌供水量；豐水年份通過降水或地面灌溉系統(tǒng)引用多余的水量回補(bǔ)地下水，便可實(shí)現(xiàn)區(qū)域水資源的多年調(diào)節(jié)，同時(shí)也提高了作物的供水保 證率。項(xiàng)目區(qū)多年平均降水量為 436mm，降水量少且年際及年內(nèi)分布極不均勻，具有夏秋多、冬春少、豐枯年懸殊的特點(diǎn)。 項(xiàng)目區(qū)目前屬于井渠結(jié)合灌溉類型，但它是在純引洪灌區(qū)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，從灌溉工程的布局上看，以洪灌渠系為骨架；從微地形變化上來看，項(xiàng)目區(qū)大多數(shù)地塊洪灌渠道雙向控制，渠道所在地地形高，向兩側(cè)傾斜；從田面工程看，畦埂高大，畦寬 4～6m 居多，更有甚者畦寬可達(dá) 10m 以上，畦長在 150～ 220m 之間。但由于凍脹、維修跟不上等方面的原因，防滲損害嚴(yán)重。南岸灌區(qū)為民生灌區(qū)，北岸灌區(qū)為民豐灌區(qū)。土壤粘粒比表面積大，粒間排列密實(shí)，毛管孔隙多，非毛管孔隙少，通氣透水性差，好氣性微生物活動(dòng)受到抑制，有機(jī)質(zhì)分解慢，田間持水量大，保水抗旱力強(qiáng)。海拔高程在776m～ 803m 之間。 綜上所述，可以看出，我國 灌溉水利用率相對較低，水的利用系數(shù)僅為 。 以色列是世界上滴灌領(lǐng)域的主導(dǎo)者， 60％的農(nóng)田使用滴灌技術(shù)； 以色列回收水用于農(nóng)業(yè)的比率世界最高，城市污水總量的 70％被回收用于農(nóng)業(yè)；以色列擁有水設(shè)備發(fā)展的前沿技術(shù)并提供多種多樣的先進(jìn)設(shè)備 。 農(nóng)業(yè)水資 源利用中存在的主要問題 目前在水資源利用中存在的主要問題是：一是重視水利工程建設(shè)，輕視農(nóng)業(yè)水資源管理。但人均水資源量為 2200m3，僅相當(dāng)于世界人均占有量的 1/4，被聯(lián)合國機(jī)構(gòu)稱為處于嚴(yán)重缺水的邊緣。三是灌溉工程老化不配套，灌溉面積下降。全世界 26 個(gè)國家約 億人口已經(jīng)面臨缺水，另有 4 億人口用水速度超過水資源的更新速度，世界上約有 1/5 人口得不到符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的淡水 [13]。節(jié)水灌溉是提高農(nóng)業(yè)用水有效性的關(guān)鍵，它是科學(xué)進(jìn)步的產(chǎn)物，也是農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)涵 [611]。 采用節(jié)水和節(jié)能的灌水方法是當(dāng)今世界灌溉技術(shù)發(fā)展的總趨勢。全國節(jié)水灌溉面積 億畝，全年凈增節(jié)水灌溉面積 1421 萬畝。 技術(shù)路線 本文的技術(shù)路線如下： 1. 調(diào)查、篩選國內(nèi)外與本課題技術(shù)集成有關(guān)的先進(jìn)成熟技術(shù)，以農(nóng)業(yè)高效用水和水環(huán)境改善為最終目標(biāo)，擬定技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理、實(shí)用、簡單而又具有超前性的技術(shù)集成方案、試驗(yàn)方案等； 以既定的技術(shù)指標(biāo)為目標(biāo)，按試驗(yàn)方案對重點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行小區(qū)試 驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)技術(shù)達(dá)標(biāo)或優(yōu)化，為總體技術(shù)集成提供具體的技術(shù)支持； 按照所擬定的技術(shù)集成方案，組合裝配，進(jìn)行技術(shù)集成試驗(yàn)和效果觀測，實(shí)現(xiàn)太原理工大學(xué)工程碩士研究生學(xué)位論文 6 技術(shù)集成。平均日照時(shí)數(shù) 小時(shí)，作物生長季節(jié)太陽輻射的日照相當(dāng)充足，且與高溫多雨相結(jié)合，為農(nóng)作物進(jìn)行光合作用提供大量能源，光能利用潛力很大。樞紐之上流域面積 3090km2。 井灌工程概況 截止 目前 ，灌區(qū)共有灌溉機(jī)井 451 眼，其中出水量大于 30m3/h 的機(jī)井 110 眼，占%，出水量在 20～ 29m3/h 之間的機(jī)井 169 眼，占 %，出水量在 10～ 19m3/h 之間的機(jī)井 109 眼，占 %，出水量小于 10t 的機(jī)井 63 眼，占 %。目前，所鋪設(shè)管道的大部分用來解決無井地塊灌溉水的遠(yuǎn)距離輸送，或小流量井之間的并聯(lián)，管灌面積的實(shí)際管網(wǎng)密度比 。糧食生產(chǎn)居全省十強(qiáng)縣（市）之一；蔬菜生產(chǎn)連續(xù)六年奪全省之冠；禽蛋和肉類產(chǎn)量分別名列全省第三和第四；果品產(chǎn)量居全區(qū)第二。因此，必須堅(jiān)定不移地堅(jiān)持大力發(fā)展節(jié)水灌溉。同時(shí)，對于滲入土壤之中的水分，要采取措施盡量減少非生產(chǎn)性無效消耗。低壓管道灌溉在井灌區(qū)是行之有效的技術(shù)措施，有條件的渠灌區(qū)應(yīng)推廣應(yīng)用，以減少渠系輸水過程中的滲漏、蒸發(fā)、跑水、漏水等無效損失，提高渠系水利用率。協(xié)會(huì)作為一個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)體，管理部門把斗渠以下經(jīng)營權(quán)轉(zhuǎn)讓給協(xié)會(huì)。主要原因，第一是管灌面積的實(shí)際管網(wǎng)密度不足 m/畝，與國家標(biāo)準(zhǔn)要求還有不小的差距，實(shí)際上許多管道只是起著遠(yuǎn)距離輸水的作用；第二是井水灌溉仍沿用大水漫灌的灌溉 方式，畦田長度在 180—220m，使得灌溉時(shí)間長、畝次用水量大、浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，田間水有效利用率僅為 —。 太原理工大學(xué)工程碩士研究生學(xué)位論文 17 第 三 章 項(xiàng)目區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè) 試驗(yàn)研究 節(jié)水抗旱作 物新品種的篩選 針對項(xiàng)目區(qū)的主導(dǎo)作物玉米和冬小麥，通過文獻(xiàn)調(diào)研、小區(qū)試驗(yàn)、產(chǎn)量調(diào)查，對不同品種的產(chǎn)量、水分利用率進(jìn)行分析，篩選適合于本項(xiàng)目區(qū)的冬小麥、玉米抗旱品種。 田間騰發(fā)量取決于大氣蒸發(fā)能力（以參考作物騰發(fā)量 0ET 表示）、作物類型及生長狀況（以作物系數(shù) cK 表示）、土壤供水情況（以土壤水分脅迫系數(shù) sK 表示），采用單作物系數(shù)計(jì)算騰發(fā)量的公式為： msETKET? (32) 0ETKET cm ? (33) 式中 ， mET 為不受水分脅迫時(shí)的農(nóng)田潛在騰發(fā)量。所以 (36)、 (37)兩式全面的表達(dá)了土壤供水能力和作物潛在騰發(fā)量兩方面的因素與 sK 的關(guān)系。圖 33 則給出了冬小麥生育期01m 土壤臨界含水量和潛在騰發(fā)量的動(dòng)態(tài)變化曲線。對于冬小麥， ?b 。在半干旱、半濕潤地區(qū)徑流量 R 一般比較小，且主 要出現(xiàn)在汛期，可以根據(jù)一定的產(chǎn)流機(jī)制來估算。灌區(qū)用水管理不善 ,在很大程度上與管理體制有關(guān)，因此，要重視運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿和政策實(shí)現(xiàn)對水資源的合理分配與有償使用。項(xiàng)目區(qū)通過多年農(nóng)業(yè)節(jié)水工程建設(shè)，已有 70%以上太原理工大學(xué)工程碩士研究生學(xué)位論文 16 的農(nóng)田實(shí)現(xiàn)了管道灌溉。 8)倡導(dǎo)用水戶參與灌溉管理并建立和完善兩套指標(biāo)體系 用水戶參與灌溉管理是國際推薦的一個(gè)比較成熟的模式，我省進(jìn)行了一些試點(diǎn)。節(jié)水要抓大頭，渠道防滲是減少輸水損失的主要措施。通過對示范區(qū)四水轉(zhuǎn)化關(guān)系分析，土壤水占大氣降水的%，作為能夠連續(xù)地供給作物吸收利用的土壤水庫及土壤水，在四水中是不可忽視的重要組成部分。節(jié)水灌溉是為了保證水資源的持續(xù)利用及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 近年來，榆次區(qū)把建設(shè)生態(tài)市放在首位，這個(gè)發(fā)展方向既遵循了可持續(xù)發(fā)展的原則，又符合山西省建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)的總體技術(shù)路線，被國務(wù)院確定為首批 3000 個(gè)節(jié)水增產(chǎn)重點(diǎn)縣（市）之一后，又被國家環(huán)保局確定為全國 56 個(gè)縣 (市 )生態(tài)示范市之一，被省政府確定為林業(yè)生態(tài)建設(shè)示范市和農(nóng)業(yè)生態(tài)示范市。擁有移動(dòng)噴灌機(jī)組 39 臺(tái)，井灌渠道防滲長度 。 太原理工大學(xué)工程碩士研究生學(xué)位論文 9 瀟河灌區(qū)具有悠久的灌溉歷史，灌溉渠系完整，干、 支、斗、農(nóng)、毛五級灌溉渠系配套。瀟河系汾河的第二大支流，發(fā)源于昔陽縣沾尚鄉(xiāng)馬道嶺，流經(jīng)壽陽、榆次、太原的小店、清徐等市縣，在太原市小店區(qū)洛陽、南馬村間匯入汾河，全長 137km，流域面積 3720km2。全年平均氣溫 ℃ ， 0℃ 以上，積溫 3988℃ ，10℃ 以上積溫為 ℃ 。 研究內(nèi)容 本文研究內(nèi)容包括： (1) 主要作物節(jié)水抗旱品種的篩選 針對 項(xiàng)目 區(qū)的主導(dǎo)作物玉米和冬小麥，通過文獻(xiàn)調(diào)研、小區(qū)試驗(yàn)、產(chǎn)量調(diào)查，對不同品種的產(chǎn)量、水分利用率進(jìn)行分析，篩選適合于本 項(xiàng)目 區(qū)的冬小麥、玉米抗旱品種； (2) 主要作物水肥耦合關(guān)系及合理灌溉制度研究 以節(jié)水增產(chǎn)、增效為目標(biāo)，進(jìn)行坑測水肥生產(chǎn)函數(shù)試驗(yàn)及模型研究；在此基礎(chǔ)上，制定主要作物的合理灌溉制度； (3) 作物種植模式研究 通過小區(qū)試驗(yàn)，比選主要作物的復(fù) 播、間作、套種農(nóng)作制度與種植模式； (4) 選擇適合 晉中市 井渠結(jié)合灌溉類型區(qū)的多種節(jié)水技術(shù)，以節(jié)水高效為目標(biāo)進(jìn)行技術(shù)集成組合 ， 對所選定的典型組合進(jìn)行田間示范，對產(chǎn)量、投入、效益等進(jìn)行測試。我國從 1974 年引進(jìn)滴灌，在 20 世紀(jì) 90 年代后期開始得以較快發(fā)展，但其對技術(shù)要求比較高，投資也比較大，使得其在我國推廣應(yīng)用較少。 國外節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展概述 近年來，許多學(xué)者進(jìn)行了水資源優(yōu)化配置研究 [2428]。 我國農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀 我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)用水比重過大，全國平均為 73%，而發(fā)達(dá)國家平均為 50%，農(nóng)業(yè)與其它各行業(yè)用水矛盾十分突出。 on the based we establish rational irrigated system. (3)the study on crop planting mode Through experiment we vote in repeatedly seeding, intercrop and growth mode. (4)electing manifold saving water technology suiting the area of well and trench in Jinzhong city process technical positive bination, in typical bination adopt demonstration in the field, and testing for output, devotion, benefit and so on. Advancing the relation between devotion and benefit using manifold technical positive bination. This item area is typical and representative in Jinzhong city, through technical positive bination and some pivotal technology will have stated directive action for water resource high using rate and agricultural saving water and increasing production. KEY WORDS: saving water agriculture, drought area, well and trench, Jinzhong city 太原理工大學(xué)工程碩士研究生學(xué)位論文 V 目 錄 摘 要 ............................................................... I 目 錄 ............................................................... V 第一章 緒論 ........................................................ 1 選題的背景及意義 ............................................. 1 我國水資源現(xiàn)狀 ......................................... 1 我國農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀 ....................................... 2 農(nóng)業(yè)水資源利用中存在的主要問題 ......................... 2 國內(nèi)外節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展概述 ................................. 3 國外節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展概述 ............................... 3 國內(nèi)節(jié)水灌溉發(fā)展概述 ................................... 3 本文的研究內(nèi)容、技 術(shù)路線及研究方法 ........................... 5 項(xiàng)目研究區(qū)的確定 ....................................... 5 研究內(nèi)容 ............................................... 5 技術(shù)路線 ............................................... 5 研究方法 ............................................... 6 第二章 項(xiàng)目區(qū)基本情況 ...........................