八一灌区水田设计灌溉制度及灌水率研究

刘 永

(大庆市水利规划设计研究院，黑龙江 大庆 163000)

八一灌区水田设计灌溉制度及灌水率研究

刘 永

(大庆市水利规划设计研究院，黑龙江 大庆 163000)

灌溉制度是灌区规划设计和灌溉管理的重要指标。本文采用林甸县灌区作为研究区，用试验站资料作为研究资料，分析灌区作物(以水稻为例)生育期水量补给和消耗情况，得出不同生育期阶段盐碱度的危害不同，从而确定灌区的灌溉制度。

灌溉制度；灌溉率；生育期；耗水量

1 灌区概况

八一灌区位于林甸县三合乡建国村境内，始建于1977年，紧临九支干。灌区设计灌溉面积2333 hm2，其中水田1333 hm2，旱田1000 hm2，灌溉方式为渠道地面灌溉。水源来自东升水库，灌区通过八一泵站从九支干提水灌溉水田，由于灌区运行多年，渠道及沿线建筑物老化、破损严重，现状灌溉面积只有133 hm2左右。

灌区内主要为薄层黏底碳酸盐草甸黑钙土，土壤质地较为黏重，渗透性较差，易成涝灾，土壤覆盖层较厚，土层厚达10 m以上，黑土层厚0.2～0.3 m，腐植质含量3%～4%，土壤比较肥沃，适宜各种旱作物和水稻生长，尤其种植水稻，可以防涝治碱，提高产量，并使土壤向良性循环发展。

灌区地下水类型为下部中更新统级配不良砂层中的空隙承压水。灌区第四系厚度90～150 m，含水层多层叠置，累计厚度80～120 m，由下、中更新统级配不良砂和上更新统级配不良砂组成，下、中更新统级配不良砂层颗粒粗、厚度大，粗、细颗粒呈交替变化，且含泥质较多，多处见低液限黏土透视体。

2 灌溉制度设计及灌水率

灌溉制度是灌区规划设计和灌溉管理的重要指标[1]，作物灌溉制度是制定流域规划，灌区水利规划及灌排工程规划、设计、管理，及农田灌排实施的基本依据，在农业生产实践中占有重要地位。因此，制订合理可行的灌溉制度是十分必要的[2]。本文采用林甸县灌区作为基础研究区。

2.1 水稻生育期耗水量分析

耗水量由需水量和渗漏量组成。水稻需水量由叶面蒸发和棵间蒸发构成，它的大小与气象条件、土壤条件、农业技术措施和灌溉技术等因素有关。本次设计需水量采用本灌区试验站水稻实验资料，并参考《黑龙江省主要农作物节水高产灌溉制度及其蓄水量等值线图的实验研究》成果。根据灌区范围内土壤特性，渗漏量采用灌区实验站实验资料，确定各生育期水量关系见表1，图1。

2.2 水稻灌溉制度设计

(1)生育期用水量。水稻生育期中该时段内的来水和耗水之间的关系决定了该时段农田水分的变化。计算公式为：

h2=h1+p+m-E-C

(1)

式中：h2为时段末田面水层深，mm；h1为时段初田面水层深，mm；p为时段内降水量，mm；m为时段内灌水量，mm；E为时段内田间耗水量，mm；C为时段内排水量，mm。

(2)泡田期用水量。水稻的泡田期在5月上中旬，一般为15～20 d，泡田定额计算公式为：

表1 本次设计水稻各生育期水量统计表

图1 水稻各生育期需水强度变化图

(2)

w=103Hγ(β饱-β0)

(3)

式中:M1为泡田期用水量，mm；w为使一定土层达到饱和所需水量，mm；a为泡田水深，据试验资料拟定为30 mm；k为泡田期土壤渗漏速度，取0.8 mm/d；t1为泡田期的日数，15 d；e为t1时期内田面平均蒸发强度，3.95 mm/d；p0为t1时期内降雨量，mm；H为饱和土层深度，一般取值0.4 m；γ为稻田H深度内土壤平均容重，取值1.1 t/m3；β饱为土壤饱和含水量，mm；β0为泡田前土壤含水量，mm。

2.3 轻盐碱地水稻灌溉制度设计

水稻在不同生育期期间，盐碱对其危害不同，盐碱敏感度也不同。幼苗期耐盐能力最弱，控制0.15%以下的含盐量进行泡田冲洗；移植返青期，需换新水，更需注意排水。根据灌区土壤资料，初步确定冲洗盐碱的过程发生在灌区水稻的泡田期和移植返青期。泡田期冲洗土壤脱盐显著，按试验资料泡田冲洗定额为810 m3/hm2，移植返青期冲洗一次，定额为750 m3/hm2。

2.4 设计灌溉制度及灌水率

2.4.1 设计灌溉制度

选用灌区1951-2007年历史资料，查阅年鉴、文献，统计得到林甸县盐碱地、非盐碱地水稻灌溉制度序列。

选取序列中定额接近p=75%的年份，分别为1965年、1999年和2000年，经分析得，最不利的发生在1965年。因此，确定1965年灌溉制度为设计灌溉制度，则非盐碱地设计灌溉定额为6405 m3/hm2，盐碱地设计灌溉定额为7965 m3/hm2。详见表2。

2.4.2 灌水率

灌水率[3]是指单位面积上所需灌溉的净灌溉流量q。计算公式如下：

(4)

式中：αi为作物种植比；mi为各次灌水定额，m3/hm2；T为各次灌水延续天数，d。

修正后水田非盐碱及盐碱的设计灌水率分别为9.9×104m3/(hm2·s-1)、12.6×104m3/(hm2·s-1)。灌水率修正前、后情况详见表3和图2。

表2 林甸水稻盐碱与非盐碱计算灌溉制度

表3 水田非盐碱灌水率修正前后比较表 104 m3·hm-2·s-1

图2 林甸灌区水田盐碱地、非盐碱修正后灌水率图

3 结 论

灌区的灌溉制度及灌溉定额的成果是灌区规划设计的关键。灌区灌溉制度采用：灌区各干、支渠续灌，斗、农渠轮灌。水田设计净灌溉定额7050 m3/hm2，渠系水有效利用系数取0.684，则设计毛灌溉定额10 306.95 m3/hm2。

[1] 陈玉芳,王小林,张涤. 鸡东灌区灌溉制度设计[J]. 黑龙江水利科技,2004，31(2):83-84.

[2] 熊夏澜. 用水量平衡法确定灌区设计灌溉制度的计算——以开都河第二枢纽灌区为例[J]. 中国水运,2013，13(4):204-205.

[3] 史良胜,杨金忠,崔远来,等.灌水率图形优化模型及可视化修正[J] . 中国农村水利水电, 2005(1) : 59-61.

Study on irrigation system and irrigation rate of paddy field design in Bayi irrigation area

LIU Yong

(DaqingWaterConservancyPlanningandDesignInstitute,Daqing163000,China)

Irrigation system is an important indicator of irrigation planning and irrigation management. In this paper, the irrigation area of Lindian county is used as the research area. The experimental data is used as the research data. Analysis of irrigation crops(rice as an example)growth period of water supply and consumption, and the harm of salinity in different growth stages was different, thus determined the irrigation system of the irrigation area.

irrigation system；water duty；growth period；water consumption

刘 永(1983-)，男，黑龙江大庆人，助理工程师，主要从事水利工程设计和勘测工作。E-mail：627291058@qq.com。

S274.1

A

2096-0506(2017)05-0055-04