【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 陵區(qū)，但地勢(shì)較平坦開闊，耕地連片，地區(qū)肥沃，地質(zhì)以砂巖，粘土為主，耕作性能好，土壤水、氣、熱狀況良好。（含宜農(nóng)荒地），，工程仍有較大的發(fā)展灌溉的潛力。灌區(qū)內(nèi)目前農(nóng)作物的組成以水稻為主，晚秋作物有紅薯；經(jīng)濟(jì)作物有花生、芝麻、西瓜、茶葉等；越冬作物有油菜、蠶豆。因此，發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、提高農(nóng)業(yè)效益靠提高單產(chǎn)，增加復(fù)種面積是一方面，但主要還是要利用土地資源擴(kuò)大耕地面積。灌區(qū)的節(jié)水續(xù)建配套給發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造了前提條件。本次灌區(qū)續(xù)建配套的指導(dǎo)原則是：配套、完善各類水利工程設(shè)施，完善管理設(shè)施及管理體制，提高灌溉水利用率，發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)。根據(jù)上節(jié)灌區(qū)發(fā)展?jié)摿Ψ治鼋Y(jié)論，本次灌區(qū)續(xù)建配套工程實(shí)施后。查閱灌區(qū)土地利用規(guī)劃，至2020年音河灌區(qū)土地開發(fā)利用概況表42。表４—１ 觀音河灌區(qū)土地開發(fā)利用概況表 　單位：萬畝　　　　 　　年土地面積耕地面積園地水域及水利設(shè)施用地其他設(shè)計(jì)基準(zhǔn)年2009設(shè)計(jì)水平年2020土地變化情況+++ 灌區(qū)面積和種植結(jié)構(gòu) 灌區(qū)面積本次灌區(qū)續(xù)建配套的指導(dǎo)原則是：配套、完善各類水利工程設(shè)施，完善管理設(shè)施及管理體制，提高灌溉水利用率，發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)。，實(shí)際灌溉面積6500畝；2020年節(jié)水改造后，恢復(fù)設(shè)施灌溉7600畝，改善設(shè)施灌溉面積1200畝。 灌區(qū)種植結(jié)構(gòu)，—，水稻灌溉凈定額500 m3/畝，玉米、小麥、油菜灌溉凈定額120m3/畝，灌區(qū)灌溉保證率75%。據(jù)統(tǒng)計(jì)2009年灌區(qū)內(nèi)的國(guó)民生產(chǎn)總值為70776萬元，%，人均2678元，是全縣人均值120%，工業(yè)產(chǎn)值8650萬元，%。根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃確定，灌區(qū)作物種植比例見表4—3。受傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植習(xí)慣的影響，灌區(qū)農(nóng)業(yè)主要以糧食作物為主，糧食作物中又以高耗水的雙季水稻為主。經(jīng)濟(jì)作物以油菜所占比重量大。水稻是農(nóng)業(yè)灌溉用水大戶。雙季稻生長(zhǎng)期從4月底至10月底，79月為規(guī)律性的干旱，而此時(shí)正是水稻需水的高峰期，如果水利設(shè)施不能提供足夠的灌溉用水，極易引起干旱。根據(jù)漢陰縣十二五規(guī)劃農(nóng)業(yè)區(qū)劃資料，本次設(shè)計(jì)對(duì)灌區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)作適當(dāng)調(diào)整，為保持糧食總量穩(wěn)定，適當(dāng)減少早稻種植面積、增加優(yōu)質(zhì)晚稻種植面積，增加油菜、蔬菜等作物種植面積，以達(dá)到“節(jié)水增效”的目的。擬定灌區(qū)各水平年作物種植結(jié)構(gòu)如表43。表43 灌區(qū)作物種植結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及規(guī)劃表 單位：畝水平年現(xiàn)狀2009年6500畝2020年14100畝播種面積（畝）比例（%）播種面積（畝）比例（%）稻谷（早、晚）38158080455710404小麥168372玉米57103油菜12433724蔬菜3951624其他15954316合計(jì)1183028623 灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)和灌溉制度 灌溉標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)灌區(qū)灌溉面積和種植結(jié)構(gòu)規(guī)劃，灌區(qū)植物、灌區(qū)土質(zhì)，結(jié)合《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5028899有關(guān)規(guī)定，確定灌區(qū)灌溉保證率75%。 灌溉制度灌溉制度設(shè)計(jì)原則灌溉制度是灌區(qū)作灌溉需水量計(jì)算的依據(jù)，灌溉制度設(shè)計(jì)中灌水定額合理與否，直接影響到灌溉需水量的多少。本次續(xù)建配套設(shè)計(jì)，為體現(xiàn)以節(jié)水灌溉為中心的指導(dǎo)思想，盡可能改變?cè)瓉淼呐f習(xí)慣、舊觀念、參照國(guó)內(nèi)先進(jìn)灌區(qū)節(jié)水灌溉成果，結(jié)合本地特點(diǎn)，本次灌溉制度設(shè)計(jì)主要遵循以下原則：a) 以科研試驗(yàn)資料為基礎(chǔ)，合理確定作物生育期參數(shù)。在計(jì)算采用參數(shù)方面，盡可能采用灌溉試驗(yàn)站灌溉試驗(yàn)成果，山丘區(qū)的作物生長(zhǎng)因土壤、氣候等各種灌溉試驗(yàn)站灌溉試驗(yàn)差異，各個(gè)生育期需水量不同。因此，一定要開展對(duì)主要農(nóng)作物的灌溉試驗(yàn)工作，研究它們的生長(zhǎng)規(guī)律和各生育期需耗水量，對(duì)作物生理需水進(jìn)行測(cè)定，總結(jié)實(shí)驗(yàn)成果資料，為灌溉制度設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)資料。b) 因地制宜，推廣經(jīng)濟(jì)、成熟的節(jié)水灌溉方式。在灌溉制度設(shè)計(jì)，盡可能結(jié)合土地結(jié)構(gòu)及地貌、經(jīng)濟(jì)條件，因地制宜，采用投資較省、技術(shù)比較成熟、群眾易于廣泛采用的農(nóng)耕農(nóng)藝節(jié)水措施，以降低灌溉定額，從而使設(shè)計(jì)的灌溉制度符合實(shí)際，又能節(jié)水。水稻是本灌區(qū)的主要糧食作物之一，播種面積大，是需水量最大的作物。目前以常規(guī)浸灌為主，水田長(zhǎng)期泡水，致使灌區(qū)水長(zhǎng)流不止，水量浪費(fèi)嚴(yán)重。在水資源日趨緊張的今天，推廣節(jié)水灌溉且保證水稻高產(chǎn)是一種必然趨勢(shì)。在實(shí)施完成灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造后，灌區(qū)水稻節(jié)水灌溉主要應(yīng)推廣旱育秧技術(shù)及生育期“淺、薄、濕、曬”灌溉模式。1） 水稻秧田推廣旱育秧技術(shù)：旱育秧技術(shù)目前已在灌區(qū)內(nèi)開始應(yīng)用，今后要全面推廣。旱育秧具有“三早”（即早播、早發(fā)、早熟）、“三省”（省力、省水、省秧田）、“兩增”（增產(chǎn)、增收）的顯著優(yōu)點(diǎn)。2） 水稻本田泡田期采用淺水泡田，不僅可以節(jié)省灌水量，還利用土壤增濕保溫，提高土壤肥力，促進(jìn)秧苗返青，一般在耕地后淺水泡田，耕田地時(shí)泥塊半浸半露，耙后保持濕潤(rùn)，增溫后維持2cm淺水層至插秧，推廣拋種技術(shù)。3） 本田水稻生育期：采用“淺、薄、濕、曬”灌溉。根據(jù)水稻各生育期的需水和要求進(jìn)行灌溉與排水，為水稻生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境，達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)的目的。4） 大力開展節(jié)水灌溉，推廣新的灌溉技術(shù)水稻灌溉制度及灌溉定額由于灌區(qū)水源結(jié)構(gòu)復(fù)雜，灌溉水源點(diǎn)多面廣，無法得到大量散布于灌區(qū)內(nèi)塘堰等基礎(chǔ)水利設(shè)施灌溉供水量的準(zhǔn)確資料，不能直接得出灌溉定額。因而，根據(jù)灌區(qū)作物需、供水水量平衡原理，計(jì)算主要作物灌溉定額。該方法理論基礎(chǔ)是：灌區(qū)實(shí)際有效灌溉面積上的作物，其生育階段生理需水量均得到了灌溉供水保證。那么，只要準(zhǔn)確求得作物各生育階段需水量，按供需平衡原理，即可求得實(shí)際凈灌水定額。作物需水量計(jì)算，國(guó)內(nèi)外作了大量研究，取得了一些成果，其中應(yīng)用較廣泛的為聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織推薦的彭曼法。１） 參考作物騰發(fā)量計(jì)算參考作物騰發(fā)量是計(jì)算作物需水量的重要參數(shù)。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織定義：參考作物騰發(fā)量是指從高度一致、生長(zhǎng)旺盛、完全覆蓋地面而不缺水的8~15cm高的綠色草地上所蒸發(fā)、騰發(fā)的速率。計(jì)算參考作物騰發(fā)量公式很多。這里應(yīng)用聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織推薦的，世界上應(yīng)用廣泛的彭曼公式： 式中：△——在飽和水汽壓與溫度關(guān)系曲線上，當(dāng)溫度在某一定值時(shí)的斜率（hPa/度）；當(dāng)Ｔ０℃時(shí)，△＝ea(+T)2當(dāng)Ｔ０℃時(shí)，△＝ea(+T)2ea——飽和水汽壓（hPa）當(dāng)Ｔ０℃時(shí)， ea＝當(dāng)Ｔ≤０℃時(shí)，ea＝γ——溫度計(jì)算常數(shù)，γ＝℃；Rn——為太陽(yáng)凈輻射量，以可能蒸發(fā)的水層深度計(jì)（mm/d）； Rn =(a+b)()(+)Ｒa——大氣頂部太陽(yáng)輻射（mm/d 1mm=59卡/cm2）Ｒa =i/o2t/л(ω0sinδ＋sinω0cosφcosδ)其中i為太陽(yáng)常數(shù)　　　i＝２卡／t=1440minω0=15N/2(度)Ｎ——為最大可能日照時(shí)數(shù)（h/d）；Ｎ＝4/15*arcsin｛SQR〔sin2((+φδ)/2)/cosφ*cosδ〕｝φ——為地理緯度δ——為赤緯：δ=()m=*I——為月序p——為日地平均距離比，隨月份不同而異。表44 各月日平均距離比表月份123456p月789101112pa、b——用日照時(shí)間估算太陽(yáng)總輻射的系數(shù)；n——為實(shí)際日照數(shù)(h/d)σＴk4——為黑體輻射量（mm/s）：其中σ——斯蒂芬－波爾曼常數(shù)σ=*10(9)(mm/)Tk——為開氏溫標(biāo)計(jì)的絕對(duì)溫度Tk=273+T(℃)Ｔ——為平均溫度（℃）Ea——干燥力(mm/d)：Ｅa=(1+Ｂu2)(eaed)其中ed——實(shí)際水汽壓（hPa）：u2——地面以上2m高處風(fēng)速（m/s）其它高度的風(fēng)速應(yīng)換算；Ｂ——風(fēng)速修正系數(shù)，在日最低氣溫平均值大于５℃且最高氣溫與日最低氣溫之差的平均值△t大于12℃時(shí)，Ｂ=△；其余條件下，Ｂ＝。根據(jù)省氣象臺(tái)提供的漢陰縣1971~1998年氣象資料，計(jì)算參考作物騰發(fā)量ET0，為灌區(qū)作物各生育階段需水量分析計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。2)作物需水量計(jì)算作物需水量按下式計(jì)算：ET=Ｋω*ＫＣ* ET0式中ＥＴ——作物階段日平均需水量（mm/d）；Ｋω——土壤水分修正系數(shù)，對(duì)水稻田Ｋω＝１，對(duì)水澆地、菜地Ｋω＝；ＫＣ——作物系數(shù)；它是由作物階段實(shí)測(cè)耗水量與同一階段由彭曼公式計(jì)算的參考作物騰發(fā)量之比，即Ｋω=Etc/ET0；KC由灌溉試驗(yàn)資料分析求得。1）水稻ＫＣ值：《中國(guó)主要農(nóng)作物需水量等值線圖研究》收集了全國(guó)各主要灌溉試驗(yàn)站的灌溉試驗(yàn)資料，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析給出了水稻ＫＣ統(tǒng)計(jì)回歸公式為：早稻：ＫＣ=+, γ=晚稻：ＫＣ=+, γ=式中：T——水稻插秧后的月數(shù)；γ——統(tǒng)計(jì)相關(guān)系數(shù)。按照上式計(jì)算作物階段需水量，作為灌溉定額計(jì)算的主要依據(jù)。2）水稻灌溉定額的計(jì)算水稻灌溉定額可近似為泡田定額與生育期灌溉定額之和。泡田定額根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)擬定，本次設(shè)計(jì)泡田定額確定為：早均為60m3/畝，晚稻為30m3/畝。水稻生育期灌溉定額，通過田間逐時(shí)段（日或旬）水量平衡演算求得： h2=h1+p+mETFC式中：h2——時(shí)段末田面水層深（mm），不小于允許水層下限hmin：。表45 水稻“控水灌溉”灌溉模式設(shè)計(jì)水層參數(shù)表 單位:mm生育階段水深hminHhmax返青103060分蘗前04080分蘗后85090拔節(jié)孕穗550100抽穗楊花550100乳熟84070黃熟83030h1——時(shí)段初田面水層深（mm），不大于允許水層上限hmax；P——時(shí)間內(nèi)稻田攔蓄的有效雨量（mm）；m——時(shí)間內(nèi)灌水量。當(dāng)h2小時(shí)hmin時(shí)，即為灌水時(shí)間，灌水量m=h（h為設(shè)計(jì)灌水定額）；ET——時(shí)段內(nèi)作物需水量(mm)，水稻需水量計(jì)算成果。F——時(shí)段內(nèi)田間滲漏量（mm）；C——時(shí)段內(nèi)稻田排水量（mm），當(dāng)h2hmix時(shí)，多余水量即排出田間。由于灌區(qū)內(nèi)無實(shí)測(cè)日降雨資料，故本次計(jì)算，依據(jù)水稻需水量計(jì)算成果，以市氣象站實(shí)測(cè)日降雨量資料，考慮日滲漏量逐日進(jìn)行水量平衡計(jì)算，求得灌區(qū)的水稻灌溉定額。２） 觀音河灌區(qū)水稻灌溉定額計(jì)算成果見表46表46 灌區(qū)代表年作物灌溉定額計(jì)算成果表作物名稱123456789101112合計(jì)水稻早稻60晚稻旱作物灌溉制度旱作物灌溉定額采用《陜西省行業(yè)用水定額》之成果，其計(jì)算方法如下 ：旱作物灌溉定額由播前和生育期兩部分灌溉定額組成。M1=102γH（ωmaxωο）M2=ETP0ωk(ω0ωs)式中M1——播前灌水定額（m3/hm2）；M2——生育期的灌溉定額（m3/hm2）。播前定額M1中各參數(shù)含義如下：γ——H深度內(nèi)的土壤平均容重（t/m3）H——計(jì)劃濕潤(rùn)層深度（m），土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層深度是指旱田在進(jìn)行灌溉時(shí)，計(jì)劃調(diào)節(jié)土壤水分狀況的土層深度，它隨作物根系活動(dòng)層深度、土壤性質(zhì)、地下水埋深等因素變化。ω0——H深度內(nèi)播前土壤平均含水率（占干土重%），ω0=生育期灌溉定額M2各參數(shù)含義及數(shù)值選取如下：T——。表47 主要作物生育統(tǒng)計(jì)表作物名稱生育時(shí)間總天數(shù)玉米5月中旬至8月下旬100小麥6月上旬至10月上旬130油菜10月中旬至4月下旬180其他5月中旬至10月下旬160蔬菜等全年P(guān)0——生育期有效降雨量（m3/hm2），有效降雨量是指天然降雨量扣除地面徑流量和深層滲漏量后，蓄存在土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層內(nèi)可供作物利用的雨量。Wk——生育期地下水補(bǔ)給量（m3/hm2），地下水補(bǔ)給量系指地下水供土壤毛細(xì)管作用上升到作物根系活動(dòng)層內(nèi)可供作物吸收利用的水量，其大小與地下水埋深、土壤質(zhì)地、作物種類、作物需水強(qiáng)度、計(jì)劃濕潤(rùn)層含水率等因素有關(guān)。ω0——播前H深度土層中的原始儲(chǔ)水量（m3/hm2）；ωS——作物收割前時(shí)H深度土層中的儲(chǔ)水量（m3/hm2）；ET——階段作物需水量。根據(jù)分析計(jì)算成果，小麥、玉米等旱作灌溉定額如。表48 小麥、玉米等旱作灌溉定額作物名稱123456789101112合計(jì)小麥102020201080玉米1510202065油菜101525301010100蔬菜等231020203020123結(jié)合灌區(qū)實(shí)際以及臨近灌區(qū)灌溉制度確定觀音和灌區(qū)2020年灌溉定額表49 觀音河灌溉區(qū)設(shè)計(jì)水平年2020年水稻灌溉定額作物名稱復(fù)種比例（%）作物生育期灌水次數(shù)灌水起至?xí)r間（月/日）灌水量）灌水定額（m3/畝）灌溉定額（m3/畝早稻育秧播前180480秧田640插秧180生長(zhǎng)期1040晚稻育秧播前170460育秧540插