地面灌溉优化灌水技术研究及实用手册

我国是一个水资源贫乏的国家，水资源供需要矛盾非常突出。水问题已经成为制约我国社会经济可持续发展的一个重要因素。随着社会经济的发展，问题将更加突出。当前，水与社会经济发展的关系已经成为当今人类共同关心的重要课题，保障持续的水资源供给、防止水污染、减少洪涝灾害是人类共同面临的重大条喊。农业是用水大户，占我国民经济总用水量70%，其中主要为灌溉用水，而我国的灌溉水利利用律小于0.5，大大地狱发达国家的水平。因此，实行节水灌溉势在必行。这是农业灌溉中一个最基本和最重要的内容，针对目前我国的实际情况，研究出一种投资少、易于推广、农民乐于介绍的使用节水灌溉技术，将是水利科技工作者的一项重要工作。

前言

1　绪论

1.1　用水管理在灌溉节水中的地位和作用

1.2　地面灌溉用水管理研究进展

1.3　土壤水分入渗理论的发展及研究进展

1.4　地面灌溉水流运动理论与数值模拟研究进展

1.5　地面灌溉灌水技术参数优化研究进展

1.6　大同市地面灌溉用水管理现状

1.7　地面灌溉优化灌水技术研究的目标与内容

1.8　地面灌溉优化灌水技术的研究方法和技术路线

2　大同市自然与社会经济概况

2.1　地理位置

2.2　地形地貌

2.3　河流水系

2.4　气候条件

2.5　土壤分布情况

2.6　地质及水文地质条件

2.7　水资源状况

2.8　社会经济概况

3　试验方案及试验条件

3.1　试验仪器与设备

3.2　试验方案和方法

3.3　大同市各县（区）大田土壤试验地点的选取

3.4　各县（区）试验地点土壤条件

4　土壤水分入渗试验数据及分析

4.1　大同市各县（区）土壤水分人渗试验数据

4.2　大同市各县（区）土壤入渗模型参数数据

4.3　大同市各县（区）土壤入渗能力概述

5　土壤水分入渗能力及入渗参数的实时预报摸型

5.1　影响土壤入渗特性的因素分析

5.2　土壤水分入渗能力的预报模型

5.3　土壤水分人渗能力的实时预报模型实例

5.4　土壤入渗模型参数的预报模型

5.5　土壤水分入渗过程的预报方法

5.6　大同市各县（区）的土壤人渗能力及入渗参数的实时预报模型

5.7　大同市土壤人渗能力与人渗参数的实时预报模型

6　地面灌溉灌水过程数值模拟接术

6.1　地面灌溉水流运动模拟模型选择及其定解问题

6.2　灌水条件的近似、假定及有关参数的处理

6.3　定解问题的数值求解

6.4　模型验证

7　地面灌溉灌水效粟优化模型

7.1　地面灌溉的水流特性

7.2　灌溉效果评价指标

7.3　地面灌溉灌水效果分析

7.4　地面灌溉效果优化模型

7.5　引洪补源的灌水技术参数优化模型

8　地面灌溉灌水技术参数优化

8.1　地面灌溉灌水技术参数优化方法概述

8.2　地面灌溉灌水技术参数优化程序应用

8.3　整个大同市地面灌溉灌水技术参数优化结果

8.4大同市分县（区）地面灌溉灌水技术参数优化结果

8.5　提高清水灌溉效果的管理措施

8.6　提高引洪灌溉补源效果的管理措施

9　实用节水灌溉技木手册的应用方法

9.1　查表法

9.2　程序法

附录Ⅰ　大同市优化单宽流量结果表

附录Ⅱ大同市优化畦田长度结果表

附录Ⅲ南郊区优化灌水技术参数结果表

附录Ⅳ大同县优化灌水技术参数结果表

附录Ⅴ天镇县优化灌水技术参数结果表

附录Ⅵ阳高县优化灌水技术参数结果表

附录Ⅶ广灵县优化灌水技术参数结果表

附录Ⅷ浑源县优化灌水技术参数结果表

附录Ⅸ新荣区优化灌水技术参数结果表

附录Ⅹ左云县优化灌水技术参数结果表

参考文献2100433B

本书所述内容以《21世纪初期首都水资源可持续利用》大同农业节水顶目为依托，基于大量的野外试验和室内实验，分析研究了影响土壤入渗特性及入渗模型参数的各种因素，建立了土壤入渗能力及入渗模型参数的预报模型。利用地面灌溉水流运动模拟技术和地面灌溉灌水技术参数优化模型对大同地区的各种灌溉条件下的灌水技术参数进行优化，给出了大同地区及各县区不同灌水条件下的优化灌水技术参数结果。

以《21世纪初期首都水资源可持续利用》大同农业节水顶目为依托，基于大量的野外试验和室内实验，分析研究了影响土壤入渗特性及入渗模型参数的各种因素，建立了土壤入渗能力及入渗模型参数的预报模型。

本书主要作为大同地区基层水利技术人员和广大农民实施地面节水灌溉时的技术指导，同时也可供从事土壤、灌区信息管理的科研人员和工程技术人员及高等院校有关专业的师生参考。

针对一定的作物与土壤、地形、气候等条件，试验研究不同灌水方法（地面灌溉、喷灌、滴灌、微灌、地下灌溉等）的增产、节水效果以及与各种灌水方法相适应的灌水技术要素（如田面坡度、沟畦长度、灌水定额、放水时间、流量或强度等）的合理组合。

灌溉水在地面流动过程中借重力和毛细管作用浸润土壤，或在田面上建立一定深度的水层借重力作用逐渐渗入土壤的灌水技术。

地面灌溉的田间工程简单、易于实施，水头要求低，能源消耗少。但容易破坏十壤团粒结构、表土易板结，水的利用率较低、平整土地的工作量大。

根据灌溉水渗入土壤的方式，地面灌溉可分为4种：（1）畦灌。从末级灌水渠将水引入畦田中，灌溉水在畦面上以薄层水流形式在重力作用下沿畦长方向流动，同时向土壤中垂直入渗浸润土壤。（2）沟灌。从末级灌水渠将水引入灌水沟中，灌溉水在沟中沿沟长方向流动，部分水靠重力作用和土壤毛细管作用通过沟壁浸润土壤。（3）格田灌溉。从未级渠道将水引入用土埂围成的格田，并保持一定深度的水层，靠垂直入渗径润土壤。（4）漫灌。只有简单的土埂，引水入田后，任水漫流渗入土壤。各种地面灌水技术的适用性不同。对于密植作物，一般应选用畦灌；对于水稻或冲洗改良盐碱地，可选用格田淹灌；而对宽行作物则适宜选用沟灌；漫灌适用于灌溉天然草场或引洪淤地。

为了提高地面灌溉的质量，达到灌水均匀、适量、省水、保肥、高效和增产的目的，宜采取以下3个措施：（1）修建完善的田间工程，精细地平整土地；（2）根据水流在田间的运动规律，尽快完成水在田面上的流动过程，以达到灌水均匀的目的，如小畦灌、长畦分段灌、块灌和涌流灌溉等。（3）采用先进的田间灌水设施，如用带孔硬管和移动软管代替传统的灌水垄沟，以自动闸阀保持格田内恒定水层，以及实行沟畦灌水自动化等。2100433B