發(fā)布時(shí)間：2020-07-09 17:57

【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%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1.18 kg/m3提高到1.66 kg/m3,建議河套灌區(qū)在小麥//玉米間作的不同種植帶打起地埂以根據(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(zhǎng)為100~200 m)灌溉方案的模擬結(jié)果分析,采用較大地塊可降低人工成本,提升效率,是灌區(qū)未來發(fā)展的方向。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S275
【圖文】：

圖 2 內(nèi)蒙古河套灌區(qū)磴口縣壩楞村綜合節(jié)水試驗(yàn)區(qū)位置示意圖Fig.2 Location of Water-saving experimental station at Dengkou in Inner Mongolia Hetao Irrigation Distri 研究區(qū)基本情況

(c) 傳統(tǒng)灌水處理微地形測(cè)量 (d) 激光平地處理微地形測(cè)量圖 5 常規(guī)平地處理和激光平地處理及微地形測(cè)量場(chǎng)景Fig 5. Scene for common landleveling vs laser landleveling treatment and microtopography measurement入畦流量測(cè)定：在所有試驗(yàn)畦田入口處或入口渠道處埋設(shè)梯形量水堰，保證水流

圖 7 根系層土壤中水量平衡Fig.7 Soil Water balance of root zone 模型的輸入數(shù)據(jù)：據(jù)：最高相對(duì)濕度 RH、最低相對(duì)濕度 RH、最高氣溫 T

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