临汾汾西灌区龙子祠泉冬小麦非充分灌溉模式初探

在了解汾西灌区龙子祠冬小麦需水特性的基础上,结合当地的降水、地下水补给的特点,根据冬小麦非充分灌溉的灌水指标及优化运行模式,经过2000-2003三年的田间试验,该模式与当地的充分灌溉相比,在单产接近的条件下,节省了灌溉水量,提高了灌水生产率,使水资源得以充分利用.     

非充分灌溉理论应用研究

非充分灌溉理论是现代节水农业的重要内容，系管理措施。本文结合“九五”期间陕西省节水技术应用研究课题，在临潼区开展了专题试验，论述了小麦、玉米种植区应用非充分灌溉理论的方法及经验，提出了该类课题进一步研究的内容与方向。     

水分胁迫条件下稻田优化灌溉制度的研究

本文通过对非充分灌溉条件下水稻优化灌溉制度如何制定进行了研究。其特点是将作物产量模型与耗水规律模型相结合,以相对产量最高为目标函数,建立了优化决策系统,并利用多目标规划进行求解。该研究成果可使有限的水量在作物生育期内发挥最大的效率,对优化配置水资源,实现农业高效用水具有重要作用。实例研究结果说明,所建模型及求解方法是合理与可行的,不但提高了水分利用效率,还为查哈阳灌区水资源的优化利用提供了科学依据。     

一种新的优化灌溉制度算法——自由搜索

应用现有典型算法求解灌溉制度优化设计模型时,由于各种算法本身存在着不足,可被接受的模型最优解往往不能够被成功搜索到。自由搜索(Free Search,FS)是一种新的优化算法,对其进行了适当改进,针对灌溉制度优化设计模型实例,在不同的可供水量下,应用FS算法对该模型进行求解。结果表明,FS算法表现出良好的稳健性和收敛性;与以往的动态规划逐次逼近法(DPSA)、遗传算法(GA)及混沌算法(CA)对该实例的寻优结果相比,FS算法提高了寻优精度。FS算法原理简单,操作简便,是一种较好的优化灌溉制度的新方法。     

动态规划法确定灌溉用水定额

农作物灌溉用水定额是实现水资源优化管理的重要组成部分,随着经济社会的发展,农业灌溉用水面临着水资源不足和保证粮食安全的双重压力,因此科学地确定农业灌溉用水定额,是实行微观定额管理的重要基础资料,也是今后水行政主管部门科学核定取水许可数量、建立水权分配制度的重要依据。本文采用动态规划的方法确定各种作物的灌溉用水定额。     

作物水分生产函数与农田非充分灌溉研究述评

介绍作物水分生产函数国内外研究现状,把目前通用的各类模型归纳为最终产量模型和动态产量模型两大类,分析评述两类模型的特点及适用条件.此外,对作物水分生产函数的试验方法和试验处理设计作了介绍.     

非充分灌溉在节水示范项目中的应用

代王街办是西安市临潼区有名的"水中旱"地区,属于渭河南台塬区,地下水埋深 80～200 m,单井水量 32 m3/h 左右,70 年代打成一批深井,由于配套设施不完善无法使用,当地群众只有靠天吃饭.1998 年水利部正式立项批准在该区实施高效节水增效灌溉示范项目,实施面积 0.7 万亩.工程经过近8年运行效果良好;为干旱缺水地区如何利用有限的水资源扩大灌溉面积,达到节水增产方面探索了有效途径,取得了十分显著的效果.     

灌溉水资源最优分配的DP-DP法

在缺水地区,为了增加农作物产量,实行节水灌溉和对有限的灌溉水资源进行最优分配至关重要。因此,提出了一种对有限灌溉水量在多种作物之间进行最优分配的两层动态规划的迭代方法(DP-DP法):第一层求单作物最优灌溉制度;第二层对有限灌溉水量在多种作物之间进行最优分配,总目标是使灌区的总效益最大。算例验证表明,模型合理,方法切实可行。还设计了通用高效的FORTRAN语言程序包,有利于方法的推广应用。     

河套灌区井渠联合运用优化灌溉模型

针对河套灌区的地面水与地下水联合运用问题,提出了井渠结合优化灌溉模型,以最佳种植模式和最优工程运行策略,达到控制地下水位、防治土壤盐碱化、获得农作物稳产高产的目的.模型有调蓄地面水源、土壤贮水层、地下含水层的能力.优化计算成果与266.7hm2试验示范区的实际运行结果相吻合,节水、节能、增产及控制地下水位、改良盐碱地等效果十分显著,这对发展节水型灌溉农业具有重要的现实意义.     

微咸水膜下滴灌灌溉制度试验研究

为了探讨科学合理的微咸水膜下滴灌灌溉制度,在新疆巴音郭楞蒙古自治州水利管理处国家重点灌溉试验站进行了不同灌溉定额、灌水频次的微咸水膜下滴灌大田试验。研究结果表明:①灌溉定额4500m3/hm2、灌水频次10次,灌溉定额3000m3/hm2、灌水频次7次,均有利于保持土壤水分。②当灌溉定额≤4500m3/hm2时,灌溉定额越大,土壤积盐越严重;在灌溉定额一定时,灌溉次数越多,土壤积盐越严重。③当灌溉定额≤4500m3/hm2时,灌溉定额越大,棉花产量越高,微咸水灌溉影响棉花产量的灌溉定额上限在4500m3/hm2左右;灌溉定额多时,灌水次数多棉花产量高,灌溉定额少时,灌水次数少棉花产量高。④灌溉水分生产率随着灌溉定额的增大而减小,在灌溉定额大时,采用少量多次灌溉,在灌溉定额小时,采用多量少次灌溉,均可提高灌溉水分生产率。⑤以节水、控盐和高产为优选标准,当地较为理想的微咸水膜下滴灌模式为灌溉定额3750m3/hm2、灌水次数20次、灌水间隔为7d。     

喷灌条件下冬小麦田间水分运移数学模拟及灌溉模式的研究

为探讨节水高产喷灌模式,用数学模拟和田间试验相结合方法,研究了冬小麦在喷灌条件下田间水分运移规律。数学模拟结果与田间实测土壤含水率吻合良好。在此基础上模拟计算出不同喷灌定额下,消耗于作物蒸腾、表土蒸发和深层渗漏的水量,结果表明40～60mm喷灌定额下的农田水分无效消耗(表土蒸发+深层渗漏)最小,从而得出节水高产的冬小麦喷灌灌溉模式。经田间试验对比,获得相同产量条件下,本文提出的模式比现行喷灌模式节约灌溉水45%。     

石津灌区冬小麦水分生产率的尺度效应

以河北省石津灌区为研究对象,以2007-2009年两季冬小麦生育期为研究时段,基于Hydrus-1D和Modflow模型模拟分析了井渠结合灌溉模式下冬小麦的净入流量水分生产率和净灌溉水分生产率的尺度效应(作物、田间、分干、干渠和灌区尺度)。结果表明:①从作物尺度到灌区尺度,损失水量越来越多,使得净入流量水分生产率和净灌溉水分生产率分别减少了9.49%和16.59%;②由于研究区地下水埋深较大,冬小麦生育期内渗漏补给地下水库的重复利用水量很小,而净灌溉水分生产率因为考虑了这一小部分重复利用水量,比传统的灌溉水分生产率有了小幅提升;③在多年时间尺度上,由于渗漏水量能够全部进入地下水库被重复利用,净入流量水分生产率随尺度增大而增大,而不同空间尺度的净灌溉水分生产率也比冬小麦生育期时间尺度上提高37%~65%。     

抽水灌溉系统站库联合优化调度数学模型

为解决我国南方岗地多级抽水灌溉系统灌溉保证率偏低、系统中工程效益发挥差等问题,以一具体灌溉系统为例,用系统分析的方法建立了大系统站库联合优化调度数学模型.模型中将多维动态规划模型与模拟模型等优化技术相结合,巧妙地解决了灌溉水量时、空协调优化调度问题.实例表明:该模型的应用能充分发挥系统中各骨干工程的作用,提高系统的灌溉保证率.模型为提高类似灌溉系统的灌溉效益提供了新的研究途径.     

纯井灌区灌溉效率分析

通过对小麦和玉米生长期间的有效降雨量及灌溉水量、灌溉利用系数、灌溉水量及作物产量的关系分析计算 ,阐明了有效降雨量 ,充分利用有效降雨量合理进行灌溉 ,提高灌溉效益的方法。     

泾惠渠灌区土壤水分动态变化研究综述

在干旱、半干旱地区,水分是环境体系中最活跃的因素,植被对水分具有高度的依赖性,水分成为影响植物生存、生长发育的关键因素,对植被的稳定性生长与恢复重建具有极大的限制性。泾惠渠灌区位于陕西省关中平原中部,属大陆性半干旱气候区,该区降水时空分布不均,水资源短缺。从土壤水分的测试技术和土壤水分的动态变化研究方面进行综述,分析研究灌区2004～2007年四年土壤水分动态观测资料,得出研究区的土壤水分动态变化规律,同时简述水分有效性的研究进展,对提高农业干旱防御能力,制定节水灌溉计划,提高水分利用效率具有重要意义。     

非线性节水高产优化模型

为研究节水高产的灌溉制度,从研究作物根区土壤水运动及作物腾发规律入手,建立了一个求解作物灌溉制度的非线性优化模型.经实例验证,模型是合理可行的.     

潘庄灌区水资源管理宏观决策模型研究

针对潘庄灌区水资源供需矛盾和特点,应用优化方法,对灌区的水资源管理从宏观上进行决策模型的研究,并采用大系统分解协调法对模型进行求解,结果令人满意.