干旱区不同灌溉模式灌溉定额研究

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1、干旱区不同灌溉模式灌溉定额研究-农田水利摘要农业用水灌溉定额是灌区灌溉用水定额管理和总量控制的重要基础参数，也是实施水资源有效利用配置的调控指标，该文采用彭曼－蒙特斯方法、灌溉试验、灌区调查与典型试验等综合技术分析常规沟畦灌、膜上灌、喷灌、微灌4种灌溉模式的灌溉定额，综合分析4种模式的灌区综合灌溉定额和变化情况，应用道格拉斯函数研究高效节水、常规灌溉2个因素与综合灌溉定额之间的关系和影响效应。结果表明：高效节水灌溉发展对综合灌溉定额下降贡献效应明显，常规灌溉是综合灌溉定额增加的主因。关键词干旱灌区；灌溉模式；灌溉定额　　截至2011年，新疆农业

2、灌区总灌溉面积已达418.45万hm2，其中节水灌溉232.79万hm2，占总灌溉面积的55.6%，在节水灌溉面积中，高效节水规模（喷灌、微灌、低压管道）占总灌溉面积的30.1%，农业节水快速发展有力推进了水资源高效利用。在新时期进行农业灌溉定额研究，对于实施“总量控制，定额管理”，促进水资源持续利用具有十分重要的现实意义[1-2]。该文根据不同灌溉工程类型和灌溉方式，研究常规地面灌溉、膜上灌溉、喷灌、微灌以及综合灌溉定额，分析灌溉定额年际变化和主要因素对其变化的影响。　　1研究方法　　灌溉定额是水资源有效利用、合理配置、水利规划、总量调控、节

3、水灌溉管理的重要技术指标和衡量尺度，该研究采用彭曼－蒙特斯方法计算作物蒸散量（ET0）；以不同作物系数（KC）及其生长期分析作物全生育期需水量（ETC）；以灌区调查、灌溉试验、典型灌区灌水试验成果比较验证，扣除灌区有效降水，综合分析不同灌溉模式灌溉定额并研究其变化特征。　　2结果与分析　　2.1不同模式灌溉定额　　根据灌溉类型，新疆灌区主要为4种模式：常规地面自流沟畦灌、膜上灌、喷灌和微灌（膜下滴灌、微喷灌）。结果表明，新疆常规沟畦灌、膜上灌、喷灌、微灌4种灌溉模式，正常年份（P=50%）灌溉定额分别为5100、4350、3820、3600m3

4、/hm2；干旱年份（P=75%）灌溉定额分别为5625、4800、4200、3975m3/hm2。4种模式面积加权综合灌溉定额P=50%为4515m3/hm2，P=75%为4980m3/hm2。灌溉定额大小顺序为东疆灌区＞南疆灌区＞北疆灌区，这与不同灌区气象水文土壤环境和作物灌溉实际吻合，正常和干旱年份条件下不同灌溉模式的灌溉定额符合实际。　　2.2综合灌溉定额及变化　　以4种灌溉模式灌溉定额对应分布面积，加权分析1999—2011年灌区综合灌溉定额变化，结果表明：①1999—2011年，随着农业节水灌溉技术的推广应用，综合灌溉定额呈现明显下降

5、态势，新疆灌区综合灌溉定额（P=50%）由1999年的4950m3/hm2下降到2011年的4515m3/hm2，降低8.8%，其中南疆灌区由5280m3/hm2下降到4935m3/hm2，降低6.5%；东疆灌区由6495m3/hm2下降到5805m3/hm2，降低10.6%；北疆灌区由4455m3/hm2下降到3915m3/hm2，降低12.1%，下降幅度大小为北疆灌区＞东疆灌区＞南疆灌区，该结果与各地灌区节水灌溉工程发展规模和灌溉管理水平相一致。②一般不同概率情况下所对应灌溉模式的灌溉定额是相对稳定的，因此不同灌溉模式发展规模的大小将影响综

6、合灌溉定额的变化，所以实现综合灌溉定额的可持续下降，必须大力推进高效节水技术的应用，确保已应用成果的巩固和提高，否则已经降低的综合灌溉定额将会重新反弹。　　2.3主要因素对综合灌溉定额的影响　　应用道格拉斯模型建立高效节灌、常规灌溉2个因素与综合灌溉定额之间的函数关系，并基于灌区1999—2011年高效节灌（X1）、常规灌溉（X2）影响因素与综合灌溉定额Mi信息，进行量化分析，结果表明分析因素与综合灌溉定额之间具有很好的相关性，可分析综合灌溉定额的变化情况。分析研究结果表明，对于新疆灌区，每增加1hm2的高效节水灌溉面积，综合灌溉定额Mi的影响

7、效应下降2.176~2.237m3/hm2，每增加1hm2的常规灌溉面积，综合灌溉定额Mi的影响效应提高5.787~5.844m3/hm2；对于南疆灌区，每增加1hm2的高效节水灌溉面积，综合灌溉定额Mi的影响效应下降6.944~6.983m3/hm2，每增加1hm2的常规灌溉面积，综合灌溉定额Mi的影响效应提高21.577~21.677m3/hm2；对于东疆灌区，每增加1hm2的高效节水灌溉面积，综合灌溉定额Mi的影响效应下降68.854~69.655m3/hm2，每增加1hm2的常规灌溉面积，综合灌溉定额Mi的影响效应提高51.162~51

8、.682m3/hm2；对于北疆灌区，每增加1hm2的高效节水灌溉面积，综合灌溉定额Mi的影响效应下降6.120~6.217m3/hm2，每增加1hm2