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1、1作物灌溉定额确实定参照工程涉及村目前的种植制度和今后种植业结构调整的要求,以中稻典型作物来确定灌溉定额。.1.1中稻灌溉制度确实定(1)水稻的泡田定额确实定:根据当地群众的耕作经验,划定中稻的泡田时间为5月11日5月250,历时15天。Mi=O.667(ho+S1+et-P)式中水稻的泡田定额,m3/亩ho插秧时田面所需的水层深度,mm,取30mm;Si泡田期的渗漏量,mm;ei泡田期内水田的田面平均蒸发量,mm/d;6一泡田期的日数,d;Pi一泡田期的降雨量,mmo根据彭水县国土局提供的资料,工程区土壤为小黄泥和大土黄泥,土壤中含沙,属中粘含沙土,取其渗漏强度为L4mmd(中国主要作物需
2、水量与灌溉,P136)o工程区紧邻武隆县,两地气象条件根本相同,本工程设计所用资料采用武隆县的气象资料。根据武隆县气象局1950年-1980年的实测降水资料,75%设计频率年为1974年,由1974年的逐日降雨资料,可得泡田期的有效降水量为38mmo泡田期的田面平均了蒸发量由下表选取:表2-多年平均蒸发量统计表月份123456全年拆算系数年蒸发量(mm)蒸发量(mm)42.138.063.498.7125.0123.4月份789101112蒸发量Imm)90.8160.5125.069.047.737.21120.80.8896.6资料来源:四川省涪陵地区水资源调查与水利区划(附表),涪陵地区
3、水利电力局编制,1993年4月,附表4、蒸发资料采用折算后(60Cm蒸发皿)的数值计算。计算得中稻的泡田定额为M=50.4f7亩。(2)中稻生育期灌溉制度确实定利用水量平衡方程确定中稻的灌溉制度。h+P+m-WC-d=h2式中hl一时段初田面水层深度,mm;h2一时段末田面水层深度,mm;P一时段内降雨量,mm;d一时段内的排水量,mm;m时段内的灌水量,mm;WC一时段内的田间耗水量,mmo时段内的降雨量根据武隆县气象局提供的1974年逐日降雨资料计算田间耗水量的计算采用参考作物系数法,根据联合国粮农组织推荐的适合于我国情况的修正彭曼公式,四川省采用境内155个县1951年1989年的39年
4、气象资料,计算出参考作物需水量和作物系数,本规划采用原四川省重庆地区的参考作物需水量和作物系数:中稻田间耗水强度计算表时段5.26-5.316.16.307.17.318.18.319.1-9.10合计天数(d)530313110107参考作物需水量(mm)2.232.433.623.651.8作物系数KC1.11.31.41.41.3中稻的需水量(mm)12.2794.77157.11158.4123.4445.9575%年中稻需水量(mm)13.2510235169.68171.0825.27481.63渗漏强度Immd)1.41.41.41.41.4渗漏量(mm)74243.443.41
5、4149.8中稻耗水量(mm)20.25144.35213.08214.4839.27631.43中稻耗水强度(mmd)4.054.816.876.924.05参考作物需水量和需水系数资料来源:中国主要作物需水量和灌溉,水利电力出版社,1995在水稻生长的任何一个时段内,农田水分的变化决定于该时段内的来和耗水之间的消长,它们之间的关系,可以用水量平衡方程表示。如果时段初的农田水分处于适宜水层的上限(hmax),经过一个时段的消耗,田面水层降到适宜水层的下限Ihmin),这时没有降雨,那么进行灌溉,灌水定额为:m-hma-hmin当中稻生育期内某次降雨量超过水稻的耐淹深度时,就要排水。中稻各生育
6、阶段淹灌水层深度生育阶段时段淹水层深度(mm)返青5.266.41O3O5O分孽前期6.56.22205070分孽后期6.237.9306090拔节孕穗7.10-8.143060120抽穗开花8.158211030100乳熟8.229.2102060黄熟9.2-9.10落干注:生育期时段的划定参考彭水县农业局提供的资料,运用水量平衡方程,根据逐日降雨资料、中稻各时段日耗水强度、设计淹水层进行逐日计算,计算过程见下表:中稻生育期灌溉制度计算表单位:mm日期(月.日)生育期设计淹水层逐日耗水量逐日降雨淹水层变化灌水量排水量5.25305.26返青期10-30-504.0525.955.2742.8
7、5014.75.2845.955.2941.95.3037.855.3133.86.14.8128.996.224.186.339.37206.434.566.5分槃前期20-50-7029.756.6597013.946.765.196.860.386.955.576.1151.766.1146.956.1242.146.1337.336.1432.526.1527.716.1622.96.1733.09156.1819.347.586.1945.969.67196.264.866.2160.056.225.360.546.23分Il末期30-60-906.962.636.242.960.7
8、26.2555.916.2651.16.271.447.696.2842.886.2938.076.301.634.867.157.99307.251.127.344.257.437.387.56.637.117.630.247.713.136.477.858.187.77.91.582.337.175.467.1168.597.122.163.827.1356.957.1450.087.154.547.717.166.8740.847.1733.977.18734.17.1957.23307.250.367.21750.497.2243.627.2336.757.2459.88307.255
9、3.017.26拔节抽槐期30-60-12046.147.2739.277.2832.47.2955.53307.3048.667.3141.798.17.440.778.210.442.758.34.138.438.424.954.918.524.270.698.68.423193.278.784.858.876.438.935.5103.518.198.712073.798.1110.51202.088.12111.588.13103.168.1494.748.15抽穗开花期10-30-10086.328.1677.98.1731.81001.288.189.11000.688.191.3
10、92.888.284.468.2176.048.22乳熟期10-20-60607.628.234.956.488.244.752.768.2544.348.2635.928.2727.58.2819.088.2916.226.868.3018.448.3110.029.13.936.099.22.169.3黄熟期落干9.49.59.69.79.89.99.10根据计算得出中稻生育期内的各次灌水定额和灌水时间,作为中稻的灌溉制度。中稻生育期灌溉制度表灌水次数灌水日期(月/日)灌水定额(m3/亩)灌水次数灌水日期(月/日)灌水定额(m3/亩)16.32067.293026.171537.13047
11、193057.2430确定中稻生育期的灌溉定额M2=155m3/亩。中稻灌溉定额确实定中稻的灌溉定额M=Ml+M2=50.4+155=205.4m3亩。.1.2冬小麦的灌溉制度确实定(1)冬小麦播前灌水定额确实定:冬小麦播前灌水定额确实定用下式计算:式中:M)一设计播前灌水定额,H?/亩;H一方案湿润层深度,取0.8m;外皿一一般为田间持水率,以占孔隙的百分数计,土壤为中粘含沙,取60%;名一播前方案湿润土层内的平均含水率,以占孔隙的百分率计,取40%;n一相应于H土层内的土壤空隙率,以占土壤体积的百分数计,取48%;计算得出冬小麦的播前灌水定额为51.2m3亩。(2)冬小麦生育期灌溉制度确
12、实定利用水量平衡原理制定冬小麦生育期的灌溉制度:Wt=Wo+W+Po+K+M-ET式中WLt时段末方案湿润层中的储水量,3/亩;Wo一时段初土壤方案湿润层中的储水量,m3/亩;Wt-由于方案湿润层增加而增加的水量,m3/亩;Po-土壤方案湿润层内保存的有效降雨量,m亩;K一时段t内的地下水补给量,n?/亩;M一时段t内的灌溉水量,n?/亩;ET一时段t内的作物需水量,H?/亩。为了满足农作物正常生长的需要,作物某一时段内的土壤方案湿润层内的储水量必须经常保持在一定的适宜范围以内,即通常要求不小于作物的最小储水量(Wmin)和不大于允许的最大储水量(Wmax)o由于各时段作物的需水量是一种经常的
13、消耗,而降雨那么是一种间断的补给,因此在某时段内,土壤方案湿润层的储水量降低到或接近于作物的最小储水量时,就需要灌溉,反之就需要排水。方案湿润层允许的最大储水量:WmaX=667nHnax方案湿润层允许的最大储水量:WmaX=667nHOminJmaX取田间持水率,Jmin取田间持水率的45%。由于方案湿润层增加而增加的水量由下式计算:W=667h(H2-Hi)式中:Hi一计算时段初的方案湿润层深度,m;Hz一计算时段末的方案湿润层深度,mo根据设计频率年的逐日降雨资料,计算冬小麦生育期内的逐日有效降雨量。小于5mm降雨量,不考虑有效利用量。1974年冬小麦生育期有效降雨量表日期(月.日)11
14、82.233.263.314.14.184.194.205.45.55.75.5.13雨量(mm)7.46.28.813.111.95.337.99.77.519.78.610.75.4利用系数()80808080808060808080808080有效雨量(mm)5.95.07.010.59.54.222.77.86.015.86.98.74.3注:1974年逐日降雨资料由武隆县气象局提供查由修正彭曼公式计算而绘制的中国冬小麦多年平均需水量等值线图(中国主要作物需水量及灌溉,水利电力出版社,1995年,P79),重庆地区冬小麦多年平均需水量为350mm。选用相邻地区的冬小麦需水量模系数,计
15、算冬小麦各生育阶段的需水量。冬小麦的阶段需水量表生育阶段幼苗期越冬期返青期拔节期抽穗成熟期全期时段10.20-11.2511.262.212.213.I93.204.154.16-5.1510.205.15方案湿润层(m)0.40.40.40.60.6需水模系数10.221.98.925.333.7100阶段需水量(mm)35.776.6531.1588.55117.95350将以上数据代入水量平衡方程,利用水量平衡图解法得出冬小麦生育期的灌溉制度。冬小麦生育期灌溉制度表生育阶段幼苗期越冬期返青期拔节期全期灌水时间(中间日)11月22日1月1003月3日3月210灌水定额(ri?/亩)4040
16、4050170确定冬小麦生育的灌溉定额为M2=170/亩。(3)冬小麦的灌溉定额确实定冬小麦的灌溉定额为M=M1+M2=51.2+170=221.2m3亩。2农作物灌溉需水量计算工程区内农业生产需水量用以下公式计算:式中:叫农业生产总需水量,立方米;ME一综合毛灌溉定额,立方米/亩;A一灌溉面积,亩;(1)确定毛灌溉定额毛灌溉定额根据下式计算:式中:M净-作物净灌溉定额,立方米/亩;灌溉水利用系数。方案灌溉采用混凝土渠道,渠道输水损失小,而且渠道输水距离和控制面积都较小,水利用系数较高,确定水利用系数=0.8o典型年内设计种植制度为轮种制度,即上半年种水稻+下半年种冬小麦。中稻和冬小麦灌溉定额
17、分别为M=205.4立方米/亩,/2=221.2立方米/亩,那么设计典型年内毛灌溉定额:M +此291 + 221.20.8=640.3立方米/亩。(2)确定工程区灌溉面积经在工程区渠系规划布置图上计算,工程区采用渠道灌溉面积(八)为3379亩(3)设计年内工程区农业总需水量计算W需=MEXA=52L2X3379=451.83万立方米。水资源平衡分析由以上计算可知,设计年工程区可供水量W伊=2258.9万立方米,需水量%=451.83万立方米。可见,工程区年度水资源供应量远大于年度需水量。.3灌水率的设计灌水率是指灌区单位面积(万亩)上所需的灌溉净流量,它根据作物灌溉制度确定,由它确定渠首的引
18、水流量和渠道设计流量。灌水率可用下式计算:_amq母7.927式中:作物种植比例;m一作物的每次灌水定额,m3/亩;T一灌水延续时间,do本工程灌区属抽水灌区,每天抽灌时间以22小时计,式中系数为7.92。根据作物的灌溉制度,计算出作物各次的灌水率,如下表所示:灌水率表作物面积(万亩)灌水次数灌水定额(m3)灌水时间(月.日)灌水延续时间(天)灌水率(BAs.万亩)始终中间日冬14011.1911.2811.22100.51小2401.51.141.10100.51麦3402.253.63.3100.514503.153.273.21100.631205.306.36.150.51中2156.
19、156.176.1630.633306.277.16.3050.764307.157.197.1750.765307.207.247.2250.76稻6307.257.297.2750.76根据灌水率表绘灌水率图,发现各时期的灌水率差异较大,渠道输水断断续续,不利于管理,而且给渠道设计带来问题,所以对其进行修正,绘修正灌水图。绘修正灌水率图时,以不影响作物需水量为原那么,对于关键用水期灌水时间的调整,时间不超过三天。根据修正灌水率图,作出工程区的灌水率表。修正灌水率表作物面积(万亩)灌水次数灌水定额(m3)灌水时间(月.日)灌水延续时间(天)灌水率(m.万亩)始终中间日冬小麦14011.1911.2811.23S0.632401.71.141.280.633402.273.63.480.634503.153.273.21IO0.63I220155.316.156.36.176.16.16430.630.633306.277.16.360.63稻4307.157.197.1760.635307.197.247.2260.636307.247.297.2760.63根据灌水率表,确定设计灌水率q净=0.63r3s.万亩,最小灌水率为O25r113s.万亩。