昭平台灌区灌溉定额分析计算

□梁叶萍 □李海波（平顶山市昭平台水库管理局）

昭平台灌区灌溉定额分析计算

□梁叶萍 □李海波（平顶山市昭平台水库管理局）

昭平台灌区主要为农业灌溉，灌区作物全部为旱作物，不合理的灌溉，不仅浪费水量，还会造成土壤理化性质的恶化、地下水上升问题，致使农作物减产，严重的甚至弃耕。本文结合灌区的实际灌溉情况进行分析测算，实施合理灌溉，节约用水，扩大灌溉效益，提高灌区粮食总产量。

灌溉定额；分析；计算

一、灌区概况

昭平台灌区主要引水于昭平台水库，该水库是淮河支流沙河上游的一座大（Ⅱ）型水库。昭平台灌区灌区总面积9.159万hm2，设计灌溉面积6.67万hm2，有效灌溉面积为3.77万hm2，是河南省平顶山市最大的自流灌区。灌溉平顶山市的鲁山县、宝丰县、叶县及新华区、湛河区共24个乡（镇），总人口72.7万人，耕地 7.63万 hm2。

昭平台灌区始建于1966年，1972年建成通水，已建干渠2条，全长134.7km；支渠34条，全长240km，各类建筑物5756座。灌区开灌以来，累计灌溉79.3万hm2，累计增产粮食189.23万t，产生社会效益7.9亿元，为灌区农业生产和农村经济的发展发挥了重要作用。

昭平台灌区主要为农业灌溉，2009年春50年一遇的大旱中，昭平台灌区发挥了重大作用，放水灌溉两次，其中1月份毛灌溉用水量2217.66万m3，2月份毛灌溉用水量3058.69万m3，两次毛灌溉用水量共5276.4万m3，灌溉2.69万hm2农田。

二、灌溉定额分析

（一）灌区农业作物组成

灌区作物有小麦、玉米、烟、豆类等，全部为旱作物，复种指数170%，主要作物种植比例：小麦70%；早秋（烟叶、红薯等）25%；晚秋（玉米、大豆等）75%。

（二）灌溉制度拟定

1.计算公式及指标确定

小麦、玉米的灌溉制度，是以作物主要根系吸水层作为灌水的土壤计划湿润层，并使该土层内的储水量能保持在作物所要求的范围内，用水量平衡方程进行推求，其平衡方程为：

式中：Wo、Wt—分别为时段初和任一时间t时的土壤计划湿润层内的储水量；

WT—由于计划湿润层增加而增加的水量，如计划湿润层在时段内无变化则无此项；

Po—保存在土壤计划湿润层内的有效雨量；

K—时段t内的地下水补给量；

M—时段t内的灌溉水量；

E—时段t内的作物田间需水量。

（1）各项指标分析：

土壤计划湿润层深度（H）。根据本灌区实际情况，小麦、玉米的各生育阶段，土壤计划湿润层深度确定见表1、表2。

表1 小麦土壤计划湿润层深度表 单位：cm

表2 玉米土壤计划湿润层深度表 单位：cm

（2）土壤最适宜含水率及允许最大、最小含水率

土壤最适宜含水率随作物种类、生育分阶段的需水特点、施肥情况和土壤性质等因素而异，通过调查总结群众经验，土壤田间持水率以占土体体积的35%为宜，土壤允许最小含水率应大于枯萎系数，根据经验取βmin=0.6β田（β田为田间持水率）。

（3）降雨入渗量（P0）

降雨入渗量（P0）指降雨（P）减去地面径流损失后的水量，一般用降雨入渗系数来表示。

式中α—降雨入渗系数：当降雨量＜5mm时α＝0；当降雨量在5～50mm之间时，α＝1；当降雨量在50～100mm之间时，α＝0.8；当降雨量在100～150mm之间时，α＝0.75；当降雨量在150～200mm之间时，α＝0.70。

（4）地下水补给量（K）

地下水补给量，目前由于试验资料较少，只能确定总量大小。根据灌区地下水埋深在1.5～2.5m之间，借鉴其它灌区的试验成果，确定灌区地下水补给量，小麦生育期内为600m3/hm2，早秋 765m3/hm2，晚秋 360m3/hm2。

（5）由于计划湿润层增加而增加的水量（WT）

在作物生育期内计划湿润层是变化的，由于计划湿润层增加，可利用一部分深层土壤的原有储水量。经初步计算按计划湿润层每增加10cm，每亩可增加水20m3。

（6）旱作物播前灌水定额（M1）的确定

根据灌区实际用水情况，小麦播前灌水定额取600m3/hm2，玉米不作播前灌溉。

（7）小麦、玉米需水量的计算

小麦、玉米需水量采用以产量为参数的需水系数法（K值法）。

式中：E—作物需水量（m3/hm2）；

K—需水系数（m3/Kg）；

Y—作物产量（Kg/hm2）。

小麦的需水量为：E＝6300×0.6＝3781m3/hm2。

玉米的需水量为：E＝6750×0.5＝3376m3/hm2。

根据小麦、玉米各阶段的需水模数计算出小麦、玉米各生育阶段的需水量见表3、表4。

表3 小麦各生育阶段的需水量表 单位：m3/hm2

表4 玉米各生育阶段的需水量表 单位：m3/hm2

2.灌溉制度推算

根据1951～2005年54年分旬系列资料，逐旬进行土壤水分平衡计算得各种作物的灌溉定额，再用灌溉定额排队得不同水平年灌溉定额。见表5。

表5 昭平台灌区灌溉制度及用水量表

灌区渠系利用系数0.64，田间水利用系数0.94，灌溉水利用系数0.6，经过计算，小麦50%年（1972～1973年）浇两水，75%年（1959～1960年）浇三水，早晚秋50%年（1972～1973年）浇两水，75%年（1959～1960年）晚秋浇两水早秋浇三水与灌区实际情况符合。

三、结语

水分在作物生长发育过程占重要地位，它不仅是作物本身的主要组成部分，也是作物进行一切生命活动所必需的物质，是联系作物有机体与外界环境的重要环节。水分过多或不足都会导致农作物生育不良，通过计算得各种作物的灌溉定额小麦1424m3/hm2，晚秋灌溉定额 1203m3/hm2，早秋灌溉定额1200m3/hm2。

2011-08-18