水庫(kù)灌區(qū)灌溉制度探討

關(guān)鍵詞：灌區(qū)  作物需水量  灌溉制度   

        引言 

        北墅水庫(kù)位于萊西市南墅鎮(zhèn)北墅村北，興建在大沽河系的小沽河上游， 1970年4月動(dòng)工興建，1974年10月竣工蓄水，流域面積301平方公里。水庫(kù)多年平均來(lái)水量為5680萬(wàn)立方米。興利庫(kù)容為2237萬(wàn)立方米，總庫(kù)容5010萬(wàn)立方米。水庫(kù)現(xiàn)已達(dá)到三百年設(shè)計(jì)，千年校核的防洪標(biāo)準(zhǔn)。 

        北墅水庫(kù)灌區(qū)控制南墅、日莊、牛溪埠、武備四個(gè)鎮(zhèn)辦土地。渠系工程共有干渠一條，長(zhǎng)23.6公里；支渠14條，總長(zhǎng)67公里。設(shè)計(jì)渠首流量5.7m3/s，設(shè)計(jì)灌溉面積5.7萬(wàn)畝，有效灌溉面積5.0萬(wàn)畝，歷史上達(dá)到最大灌溉面積4.71萬(wàn)畝（1981年），目前實(shí)際達(dá)到的灌溉面積為5萬(wàn)畝。干、支渠建筑物1514座，其中干渠建筑物670座，支渠844座。 

        灌區(qū)內(nèi)地形分為低崗丘陵、河流沖積平原、平泊洼地三部分，面積約各占三分之一。北墅灌區(qū)屬典型暖溫帶、半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，多年平均氣溫為11.30C，最高氣溫37.50C，最低氣溫-210C。多年平均日照時(shí)數(shù)為2825.9小時(shí)。多年平均降水量為745毫米，年內(nèi)降雨分布不均，降雨年際變化大。 

        灌溉制度是指作物播種前及全生育期內(nèi)的灌水次數(shù)，每次灌水日期、灌水定額以及灌溉定額。 

        制定作物的灌溉制度主要根據(jù)作物的需水量及需水規(guī)律。首先要確定作物需水量，作物需水量是指生長(zhǎng)在大面積的無(wú)病蟲(chóng)害作物，在最佳水、肥等土壤條件和生長(zhǎng)環(huán)境中，取得高產(chǎn)潛力所需滿足的植株蒸騰和棵間蒸發(fā)之和，又稱為作物蒸發(fā)蒸騰量或騰發(fā)量。 

        作物需水量的大小與氣象條件（溫度、濕度、日照、風(fēng)速）、土壤含水狀況、作物種類及其生長(zhǎng)發(fā)育階段、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施、灌溉排水措施等有關(guān)。 

        1 作物種植及需水量 

        灌區(qū)內(nèi)主要種植糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物。糧食作物以小麥、玉米為主，經(jīng)濟(jì)作物七、八十年代以地膜覆蓋花生和蔬菜為主體。 

        根據(jù)萊西市農(nóng)業(yè)局2008年提供的灌區(qū)內(nèi)有關(guān)部門鄉(xiāng)鎮(zhèn)近幾年種植情況，作物總復(fù)種指數(shù)為1.71，其中小麥0.642，玉米0.564，花生0.236，其他0.266�？紤]到其他作物大都隨機(jī)性種植，將其所占比例分?jǐn)偨o三種主要作物，其中小麥0.76，玉米0.67，花生0.28。 

        作物需水量根據(jù)鼓曼公式計(jì)算，計(jì)算步驟如下： 

        1.1 參考作物騰發(fā)量ET0的計(jì)算  

        ET0=C[WRn+(1-w)f(u)(ea-ed)] 

        根據(jù)萊西市氣象局提供的萊西市多個(gè)月平均氣溫、平均風(fēng)速，查《微灌指南》，分別計(jì)算出水氣壓差ea—ed、風(fēng)函數(shù)F(u)（F(u)=0.27(1+u/100)×0.72）、溫度與高程的加權(quán)系數(shù)W、太陽(yáng)凈輻射Rn及白天與夜晚天氣影響的修正系數(shù)C，代入公式求得各月參考作物騰發(fā)量ET0。 

        1.2 作物需水量ETc的計(jì)算 ETc=kc•ET0，查《中國(guó)主要作物需水量與灌溉》及《農(nóng)田水利學(xué)》得Kc值，計(jì)算不同農(nóng)作物各生育期的需水量。 

        花生需水量ETc=K1×K2×Kc×ET0    

        式中:K1——灌水方法修正系數(shù)； 

        K2——產(chǎn)量修正系數(shù)； 

        查《中國(guó)主要作物需水量與灌溉》，并計(jì)算生育期各月ETc。      2 作物生長(zhǎng)期內(nèi)降雨量 

        根據(jù)萊西市氣象局2008年提供的歷年逐次降雨量資料和小麥、玉米、花生三種作物各生長(zhǎng)期時(shí)間的劃分，統(tǒng)計(jì)出三種作物各個(gè)生長(zhǎng)期的歷年有效降雨量，計(jì)算出三種作物各個(gè)生長(zhǎng)期的多年平均有效降雨量及保證率為50%、75%的有效降雨量。

3 作物水份供需 

        小麥在整個(gè)生長(zhǎng)期中水份都很短缺，特別是生育后期。返青后，隨著小麥群體的迅速擴(kuò)大，需水量急劇上升，而同一時(shí)期的降水增加卻很緩慢，導(dǎo)致差值越來(lái)越大，到孕穗期達(dá)到頂峰，并保持高水平至收獲，形成一年中水份虧缺的主要時(shí)期。在50%保證率下，全生長(zhǎng)期缺水286.8毫米，在75%保證率下全生長(zhǎng)期缺水達(dá)371.4毫米。 

        玉米整個(gè)生長(zhǎng)期中在多年平均降雨情況下，只有拔節(jié)——抽穗期需要水。在50%降雨保證率下，只有苗期和抽穗期水份略顯不足，累計(jì)缺水97.64 毫米，其他生長(zhǎng)期中水份略顯有盈余。在75%保證率下，各生長(zhǎng)期均缺水，累計(jì)缺水226.63毫米。 

        花生整個(gè)生長(zhǎng)期中，50%保證率下，生長(zhǎng)前期水份略顯不足，僅為9.46毫米。在75%保證率下，生長(zhǎng)前期缺水嚴(yán)重而后期則略顯不足，全期累計(jì)缺水109.22毫米。 

        上述數(shù)字表明，一般降雨情況下灌溉補(bǔ)充水份的重點(diǎn)是小麥，尤其是生長(zhǎng)后期。在75%降雨的保證率下，小麥、花生、玉米的前后期均需適量的水份補(bǔ)給。 

        4 灌水對(duì)策與灌溉制度的確定 

        按水份供需分析，小麥全生育期在一般年份缺水286.83毫米，在中等干旱年份缺水371.4毫米，在七個(gè)生長(zhǎng)階段都需進(jìn)行灌溉補(bǔ)充水量。玉米全生育期在一般年份缺水97.64毫米，在中等干旱年份缺水226.63毫米，缺水最大時(shí)期為苗期和抽穗揚(yáng)花灌漿期。花生全生育期在一般年份缺水9.46毫米，在中等干旱年份缺水109.22毫米，缺水最大時(shí)期為播種期、苗期和結(jié)莢期。按作物需求，一般年份畝灌水量為286毫米，即191m3。中等干旱年份畝灌水量為465毫米，即310m3。 

        決定灌水指標(biāo)的因素一是作物對(duì)水份的需求；二是水庫(kù)可供水量的狀況。本著充分利用水源，取得最大灌溉效益的原則，考慮到高效農(nóng)業(yè)、田間綜合措施的發(fā)展，結(jié)合當(dāng)?shù)囟嗄甑墓喔葘?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，制訂作物灌溉制度。 

        灌水定額40方/畝相當(dāng)于60毫米降雨，50方/畝相當(dāng)于75毫米降雨。 

        綜合凈灌溉定額為220方/畝。 

        灌溉水利用系數(shù)按防滲渠道確定，其中渠系水利用系數(shù)為0.27，田間水利用系數(shù)0.9，則灌溉水利用系數(shù)為0.27×0.9=0.7。 

        綜合毛灌溉定額為314方/畝。