不同畦面结构下畦灌过程和效果评估

在畦灌过程中,畦田地形或微地形条件对灌溉效果影响很大.保护性耕作技术在华北平原的大面积推广改变了畦田地表结构状态.本研究提出畦面结构这一概念,并深入分析了三种畦面结构下的畦灌:平作畦灌(BSI),微垄沟灌(BFI),细沟灌(RI);田间试验和WinSRFR3.1模型相结合评估了不同畦面结构对畦灌水流过程和效果的影响,探索畦面结构对畦灌的影响机制.结果表明,WinSRFR3.1模型可以用来模拟微垄沟灌和细沟灌,平作畦灌、微垄沟灌和细沟灌的水流过程和灌溉效果各不相同.平作畦灌入渗速率最快而微垄沟灌入渗速率最慢;平作畦灌田面水流推进最慢而微垄沟灌田面水流推进最快;这两个过程综合作用导致平作畦灌灌溉效果最差而微垄沟灌灌溉效果最佳.不同畦面结构是灌溉效果差异的主要原因.畦面结构是畦灌系统中影响畦灌效果的重要因子.     

黑河额济纳绿洲灌溉模式研究

通过对20世纪50年代以来额济纳绿洲来水条件、绿洲演变过程及绿洲灌溉方式研究后认为, 额济纳天然绿洲灌溉应结合水源条件、地形条件及绿洲分布情况, 宜以埂坝灌溉和浸润灌溉方式为主, 沟灌、畦灌等多种灌溉方式并举的绿洲灌溉模式, 并对进入额济纳绿洲的来水进行了配置。     

沙丘地植物固沙灌溉单元及其计算公式

确定轮灌区面积是沙丘地灌溉设计中最重要的问题。在塔克拉玛干沙漠腹地,通过计算沙丘地入渗率、测定入渗过程与深层损失率以及进行不同流量、不同灌溉面积的反复试验,提出了灌溉单元的定义及计算公式。灌溉单元是一定地区、一定土壤或母质、一定灌溉方式条件下,某一水流量的最大合理灌溉面积。它是确定轮灌区面积的基本单位。对于沟畦灌而言,灌溉单元是指单沟或单畦的最大合理灌溉面积;对于滴灌而言,灌溉单元是指单个支管所能控制的最大合理灌溉面积。     

甘肃干旱半干旱地区的蒸散与灌溉定额

本文提出并验算了在甘肃干旱、半干旱地区,用拜伦公式和Em=4.8t公式计算蒸散的实用性,提出通过蒸散计算灌溉定额的公式和绿洲灌溉定额分配模式:估计了现状灌溉定额的亏损值,对制定合理灌溉定额,充分开发利用水资源有重要意义。     

塔里木沙漠公路植物固沙灌溉方式比较研究

在塔里木沙漠公路沿线两侧建立植物固沙体系时首先应确定适宜的灌溉方式。从1998年开始，我们根据不同灌溉方式本身的优缺点与前期试验结果，结合立地条件，在塔里木沙漠公路L292处选择沟灌、畦灌与滴灌进行植物固沙灌溉方式比较试验，对不同灌溉方式植物生长状况、沙层直渍度变化、制度及成本投入比较分析后认为，滴灌不受起伏沙丘地形限制，水利利用效率高，能够保证植物正常生长，且费用最低，因而是塔里木沙漠公路植物固沙的首选灌溉方式。     

干旱气候条件下灌溉方式与灌水定额对辣椒生长的影响

以色素辣椒“美国红”为试验材料,研究了干旱气候条件下两种灌溉方式（畦灌和膜下滴灌）和6种灌水定额（30.0、37.5、45.0、52.5、60.0、67.5 mm）对辣椒生长的影响。结果表明：采用畦灌方式时,45.0 mm灌水定额下的辣椒株高、茎粗、地上部干重、产量等指标综合表现较好,最终产量达到12 655.890 kg·hm-2,比52.5、60.0、67.5 mm灌水定额下的产量分别高11.7%、14.2%、27.1%;采用膜下滴灌方式时,45.0 mm灌水定额下的辣椒长势最好,最终产量高达14 843.295 kg·hm-2,比52.5、60.0、67.5 mm灌水定额下的产量分别高10.0%、12.3%、15.4%。相同灌水定额（45.0 mm）下两种灌溉方式比较结果显示,膜下滴灌方式下的辣椒株高、茎粗和产量分别比畦灌方式下高出11.39%、3.79%和17.28%。这说明在干旱气候条件下,色素辣椒全生育期采用“膜下滴灌,45.0 mm灌水定额,灌水五次”的灌溉组合方式较为适宜。     

区域生态环境生产能力评估：以半干旱农牧交错带为例

本文通过估算基本模型与参照模型对比分析并应用模糊综合评方法进行灾害性生态因子有效系数订正，初步探讨了半干旱农牧交错带区域生态环境生产能力估算模型的建立。     

区域生态环境生产能力评估─—以半干旱农牧交错带为例

本文通过估算基本模型与参照模型对比分析并应用模糊综合评判方法进行灾害性生态环境因子有效系数订正，初步探讨了半干旱农牧交错带区域生态环境生产能力估算模型的建立、修正和应用，并得到如下结论：限制我国半干旱农牧交错带区域生态环境生产性能的主要障碍性因素为水分亏缺、土壤贫瘠及灾害性生态环境因子的侵袭。伴随区域生态环境状况的改善，其生产能力会得到明显的提高。     

对中国几片“亚绿洲”归属问题的探讨

在总结前人对绿洲分布问题研究成果的基础上,提出了绿洲分布的三条标准:(1)Kc≥3;(2)所在区域的气候背景为干旱或干旱半干旱气候交替出现;(3)农业生产类型为"灌溉农业"。与此同时,明确了"亚绿洲"的内涵,并提出了亚绿洲划分的标准:(1)3≤Kc4;(2)地处干旱半干旱交错气候带;(3)以灌溉农业为主的区域。依据划分标准,对伊犁河谷西部、阿勒泰山南坡额尔齐斯河河谷、河套平原、银川平原等四片争议区域的归属问题进行了探讨。结论:伊犁河谷西部、阿勒泰山南坡额尔齐斯河河谷、银川平原、河套平原等四片区域为均为"亚绿洲"分布区。     

干旱区井工煤矿排土（矸、渣）场边坡植被节水灌溉技术（英文）

在中国西北干旱半干旱地区,适度灌溉是矿区植被重建早期能够存活的必要条件。通过野外小区定期观测试验结合室内分析等方法,得出矿区排土场边坡植被灌溉理想的状态应满足以下要求：（1）灌溉过程中既不发生深层渗漏也不产生坡面径流,以防造成次生水土流失;（2）灌溉过程中土壤水分尽量控制在坡面稳定的安全阈值以下,防止水分过高而形成坡面滑塌。通过野外现场试验观测数据分析得出如下研究结论：（1）制定出不同水文年份下不同单一植被、不同植被配置的节水灌溉制度;（2）提出适合当地的两套节水灌溉技术方案;（3）提出分级梯度灌溉技术,即一次灌水按坡上∶坡中∶坡下55%∶30%∶15%比例分时段灌完,充分利用灌溉水量,且不会产生坡面径流。     

甘肃秦王川灌区农业节水途径探讨

 甘肃秦王川灌区水资源紧缺,兰州新区城镇化建设加速水资源消耗趋势,使灌区水资源供需矛盾日渐突出,农业节水势在必行。根据中国西北干旱地区农业节水取得的成效和灌区农业生产节水试验,提出适宜于秦王川灌区农业节水的5条具体途径:①发展以地面灌溉为主的先进灌溉技术;②渠道衬砌;③农业节水技术与地膜覆盖栽培技术相结合;④推行膜下滴灌技术;⑤倡导节水文化,共建节水型社会。通过这些农业节水技术的实施,使秦王川灌区从简单的农业灌溉,转变为农业、城乡生活、生态、工业等多元用水格局,促进灌区经济可持续发展。     

灌溉方式对现代绿洲影响的数值模拟

灌溉是农业发展的根本,没有灌溉就没有荒漠区农业。利用美国NCAR中尺度模式MM5V3模拟了喷灌与不同水量地灌以及没有灌溉对绿洲土壤湿度、地下径流以及感热、潜热通量的不同影响。结果表明:①地灌后地表蒸发与植被层的蒸腾更旺盛,散失的水分更多;而喷灌可以抑制地表蒸发与植被层的蒸腾,对土壤水的保持更有利。②喷灌试验要在土壤湿度达饱和以后才会形成地下径流量,而地灌试验则是土壤湿度与地下径流量同时增长。总之,喷灌方式是一种高效节水的灌溉方式,它比其它灌溉方法更有利于绿洲农业生态系统的温度整体降低,不论土壤湿度还是大气湿度都会相应增大,抑制地表土壤水分的蒸发,有利于绿洲农业维持。     

沙地果树节水渗灌技术的试验研究

果树渗灌是灌溉水通过特殊的透性材料持续缓慢地渗入并浸润土壤，借助土壤毛管水运动原理向果树根系供水。干旱地区沙地渗灌能有效地减少地表蒸发、避免无效渗漏造成的水分损失，提高灌溉水利用率，从而达到节水的目的。在沙地果园采用节水渗灌技术，比传统的大水漫灌和沟灌方式分别节水８３．１％和６３．１％。     

绿城垦区历史时期农业灌溉渠系信息的遥感识别与提取

灌溉是干旱区农业时代社会经济发展必不可少的条件,人工渠系则可看做是灌溉农业最主要的水利设施,是干旱区农耕文明的主要特征和标志之一。绿城垦区是黑河流域下游古居延绿洲上历史时期最大的一块农业垦区,大量的房址、寺庙、灌溉渠系、耕地等反映过去人类农业活动的遗迹残留在垦区中的沙包和沙丘中。在查阅大量历史文献和考古资料的基础上,本研究结合高分辨率遥感影像和野外渠系样点的实地调查数据,依据农业灌溉渠系在遥感影像上表现出来的线性和纹理特征,人工数字化识别和提取了绿城垦区历史时期的农业灌溉渠系。研究结果表明,古居延绿洲上的绿城垦区在古代曾有过规模宏大的人工农业灌溉系统,保证了研究区历史时期繁荣人类农业活动的开展;此外,研究区古代的农业灌溉方式与中国干旱区现代的农业灌溉系统有着相似的灌溉思路。绿城垦区古代农业灌溉渠系在空间上的可视化精细分布是古绿洲历史时期繁荣人类农业活动的直接证据,对于研究古代的水利设施和区域环境变化也有重要的作用。     

Sustainable irrigation Agriculture in the Tarim River Basin of Western Xinjiang Province Received Data: 99-09-20 ——A proposal for the extablishment of a Salinity Laboratory of P.R.China

1　Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ1.1　ＣｌｉｍａｔｅＴｈｅｎｏｒｔｈｗｅｓｔｐｒｏｖｉｎｃｅｏｆＸｉｎｊｉａｎｇｈａｓｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ(ａｂｏｕｔ1.6ｍｉｌｌｉｏｎｋｍ2)ａｎｄｓｏｍｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔａｒｉｄｃｌｉｍａｔｅｓｉｎＣｈｉｎａ.Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｏｖｅｒｔｈｅｌｏｗｌａｎｄｓ(ｔｈｅｔｗｏｍａｊｏｒｂａｓｉｎｓ—ｕｎｇｇａｒａｎｄＴａｒｉｍ),ｗｈｉｃｈｏｃｃｕｐｙ60%ｏｆｔｈｅｌａｎｄａｒｅａｏｆＸｉｎｊｉａｎｇ,ｉｓａｂｏｕｔ30ｍｍ,ｗｈｉｌ…     

Measuring and modeling two-dimensional irrigation infiltration under film-mulched furrows

Furrow irrigation with film-mulched agricultural beds is being promoted in the arid region of northwest China because it im-proves water utilization. Two-dimensional infiltration patterns under film-mulched furrows can provide guidelines and criteria for irrigation design and operation. Our objective was to investigate soil water dynamics during ponding irrigation infiltration of mulched furrows in a cross-sectional ridge-furrow configuration, using laboratory experiments and mathematical simulations. Six experimental treatments, with two soil types (silt loam and sandy loam), were investigated to monitor the wetting patterns and soil water distribution in a cuboid soil chamber. Irrigation of mulched furrows clearly increased water lateral infiltration on ridge shoulders and ridges, due to enhancement of capillary driving force. Increases to both initial soil water content (SWC) and irrigation water level resulted in increased wetted soil volume. Empirical regression equations accurately estimated the wetted lateral distance (R_l) and downward distance (R_d) with elapsed time in a variably wetted soil medium. Optimization of model parameters followed by the Inverse approach resulted in satisfactory agreement between observed and predicted cumulative infiltration and SWC. On the basis of model calibration, HYDRUS-2D model can accurately simulate two-dimensional soil water dynamics under irrigation of mulched furrows. There were significant differences in wetting patterns between unmulched and mulched furrow irrigation using HYDRUS-2D simulation. The R_d under the mulched furrows was 32.14% less than the unmulched furrows. Therefore, film-mulched furrows are recommended in a furrow irrigation system.     

中国沙漠和沙地的资源优势与农业发展

人口、粮食、土地之间的矛盾已成为今后我国几十年的主要问题。我国后备土地资源的68%分布在干旱、半干旱地区,其中沙漠和沙地面积辽阔,类型繁多,涉及212个县(旗)、48×106人。我国的沙漠和沙地具备适度开发利用的水资源依托,具有灌溉、雨养和高寒农业等特殊环境,是栽培作物和养殖家畜的集中区,许多尚无饲养或尚无栽培种类可以取代的野生动植物具有独特经济价值和高度的抗性。我国的沙地持续利用技术体系已初步建立,形成了一整套具有中国特色的流沙固定技术,结合各地的具体条件创建了许多成功的区域开发治理模式。沙漠和沙地开发必须摆脱传统的农业利用模式,依靠科技进步,多采光、少用水,结合资源条件、市场需求、投资能力,有计划、有步骤地规模开发。     

Water-saving potential in aeolian sand soil under straight tube and surface drip irrigation in Taklimakan Desert in Northwest China

Evaporation loss from the saturated soil beneath drip irrigation emitters highly influences the irrigation efficiency of drip irrigation (DI). Subsurface drip irrigation (SDI) is one good approach to curb this inefficiency, but in a new irrigation method, straight tube irrigation (STI), the irrigation tubes do not need to be buried and thus STI is recommended to increase the irrigation efficiency under normal surface-applied DI. STI consists of only connectors and water-transference tubes that can directly transfer irrigation water from the lateral emitters in the drip line to the root zone of plants. Five-month field experiments were carried out in Aeolian sand soil in the forest-belts of the Taklimakan Desert, which have poor water storage capacity, to compare the potential water saving between STI and DI. The preliminary results showed that, compared with DI, STI (1) improved the soil water content in soil depths from 40 to 100 cm under the soil surface; (2) achieved the same irrigation effects in relatively shorter irrigation durations; (3) had very little water loss due to deep seepage; and (4) formed a layer of dry sand about 10 to 30 cm thick immediately below the soil surface, which lessened evaporation loss of soil water beneath the emitters on the soil surface. This demonstrates that STI can maximize the water-saving potential of DI through the reduction of wetted soil perimeters on the soil surface. This is valuable information for water-saving engineering applications and projects with STI in arid and semiarid regions.     

河西绿洲区储水灌溉节水技术研究

甘肃省河西地区储水灌溉的时间一般在10月中旬至11月中旬,这一时期河川的径流量减少,但储水灌溉面积大,灌水量超过200 mm,水资源供需矛盾突出。研究证明,储水灌溉始期可从习惯上的10月中旬提前到9月中旬,但灌水量不能低于150 mm;10月份以后灌溉,灌水量可降低到120 mm;储水灌溉后立即覆草或盖膜保墒,灌水量可降低至60~90 mm。储水灌溉节水潜力很大,每次灌水可节水50~80 mm。     

中国新疆塔里木河流域的可持续灌溉农业--关于建立中国国家盐渍化研究实验室的建议

1　自然背景1.1　气候新疆是中国面积最大(约160万ｋｍ2)且最为干旱的省区,面积占60%的地势较低的地区(主要是塔里木和准葛尔盆地)的年均降雨量约为30ｍｍ,而山区(主要是阿尔泰,天山,昆仑山三大山脉)的年均降雨量约为250ｍｍ,部分地区高达600ｍｍ。盆地区域的大部分用水是来源于山区的常年性河川径流和众多的季节性小河流。新疆南部的年均蒸发量在2000～3400ｍｍ。1.2　盐渍化状况新疆的土壤盐渍化的范围很大。根据田长彦和宋郁东(1997)的研究,新疆80%的宜农荒地是盐渍化土壤,在耕作之前必须进行治理。土壤这的盐分主要来源于母岩的矿物和化…