李 騰

(遼寧省盤錦水文局，遼寧 盤錦 124010)

1 概 述

建平縣總土地面積48.7萬hm2，耕地面積18.398萬hm2，項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有耕地面積12.02萬hm2，占全縣總耕地面積的65.32%，農(nóng)業(yè)人口人均耕地0.35hm2，項(xiàng)目區(qū)農(nóng)作物播種面積11.65萬hm2，糧食作物10.47萬hm2，玉米面積7.07萬hm2，糧食總產(chǎn)量為4.85億kg；經(jīng)濟(jì)作物1.17萬hm2，年產(chǎn)量124萬kg。灌溉水源全部為地下水，供水工程以舊井改造為主。井灌區(qū)滴灌工程主要建設(shè)內(nèi)容包括水源工程、首部工程、管道鋪設(shè)工程等。改造水源井321眼，鋪設(shè)地面輔管547km，鋪設(shè)滴灌帶6.5萬km。

滴灌系統(tǒng)構(gòu)成由水源、加壓提水設(shè)備(水泵)、首部裝置(含過濾器、IC卡智能測(cè)控設(shè)備、施肥設(shè)施等)、干管、支管、輔管、毛管(滴灌帶)等組成。其中，干管、支管采取地埋形式。

2 滴灌工程布置

滴灌工程系統(tǒng)由水源工程，首部樞紐，輸配水管網(wǎng)，灌水器及控制裝置，量測(cè)和保護(hù)裝置等組成[1]。

如建平縣建平鎮(zhèn)灌溉區(qū)域的設(shè)計(jì)：從水源井向地塊內(nèi)布置一條干管，垂直于干管布置5條支管，支管間距為140m，干管為PVCφ160管，長度為890m，支管為PVCφ110管，每條支管長度為410m，雙向布置毛管。

毛管垂直于支管布置，毛管鋪設(shè)長度根據(jù)實(shí)際地形布置，一膜一條毛管，毛管間距為1.2m，滴頭間距為0.3m，滴頭流量1.38L/h。滴灌帶采用內(nèi)鑲貼片式，鋪設(shè)長度為70m。共布設(shè)66個(gè)輪灌小區(qū)。

3 玉米生長期

3.1 底墑水

建平縣春季降水量較大，氣候多封干燥，土壤水分流失較為普遍，播種時(shí)間、耕層土壤水分比大多數(shù)年份的種子發(fā)芽需水量少。種子萌發(fā)至適宜的土壤水分是是解決出苗的關(guān)鍵，灌溉前可通過保濕膜或膜下滴灌覆蓋。確保有一個(gè)適宜的水分條件下，播種前灌溉用水的375-450m3/hm2為宜。如果播種后灌水，就要嚴(yán)格控制灌水量，不要過多，以免造成低溫對(duì)出苗的不利影響。

3.2 育苗水

玉米苗期水分需求量不大，土壤含水量適宜為60%，如<60%需要進(jìn)行灌溉，灌溉定額225 m3/hm2左右。

蹲苗一般開始出苗后，到拔節(jié)前結(jié)束，持續(xù)約一個(gè)月左右時(shí)間，無論是否灌溉應(yīng)根據(jù)具體品種及土壤含水量等決定，蹲苗期間如在中午打綹，而在傍晚又能展開的地塊則可以不用急于灌溉,如果到晚上葉子不能恢復(fù)，則應(yīng)灌溉一次。

3.3 拔節(jié)期孕穗水

出苗后35d左右，拔節(jié)期和孕穗期植株生長，由于植物蒸騰的高溫期，土壤水分供應(yīng)充分，如果缺水的植物會(huì)造成干旱，阻礙正常幼穗分化，甚至雌穗不能形成果穗，造成空桿，雄穗則不能抽出，帶來嚴(yán)重的減產(chǎn)[2]。在這期間，如果土壤水分低于田間持水量的65%時(shí)，應(yīng)及時(shí)灌溉，確保植物根系的生長，莖粗壯，有利于形成大穗，拔節(jié)期灌溉用水量應(yīng)控制在300-400m3/hm2。

3.4 灌漿成熟水

抽穗開花期是作物生理需水量的高峰期，也是建平縣降水集中期。自然降雨與作物需水量大致相等，但這一時(shí)期應(yīng)特別重視水資源短缺問題。缺水應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充灌溉。

4 灌水時(shí)間

掌握灌溉時(shí)間，充分利用自然降水是節(jié)能高產(chǎn)的關(guān)鍵因素。由于缺水和干旱，會(huì)造成作物減產(chǎn)。

1)決定是否需要灌溉是根據(jù)季節(jié)、雨量、天氣決定，水分迅速蒸發(fā)，通常有15-20d不降雨的情況下作物需要灌溉，作物生長后期，有事不需要灌溉，但是為了防止霜凍等災(zāi)害應(yīng)及時(shí)灌溉。

2)看土：在設(shè)備缺乏的情況下，很難直觀地掌握不同類型的土壤濕潤程度。當(dāng)土壤里的泥土攥后放開成團(tuán)為濕潤時(shí)，它就變得濕潤了。否則應(yīng)視為干旱，應(yīng)在松土后灌溉[3]。

3)看苗：灌溉主要依靠作物生長，而作物的發(fā)育是主要的基礎(chǔ)。當(dāng)作物水分供給不上枝葉枯萎時(shí)，植物生長速率明顯減慢。當(dāng)出現(xiàn)上述現(xiàn)象時(shí)，有必要及時(shí)灌溉。當(dāng)樹葉變了，中午高溫，晚上不能充分展開，應(yīng)及時(shí)灌溉。

4)灌水次數(shù)：根據(jù)不同水文年(實(shí)際情況)，平均干旱年(70%頻率年)可灌溉4次，玉米主要拔節(jié)、孕穗、抽水、灌漿期灌水。嚴(yán)重干旱(頻率90%年)應(yīng)灌溉5次水、苗期玉米、拔節(jié)、孕穗、抽穗和灌漿期灌水[4]。

5 單井控制灌溉面積計(jì)算

單井控制灌溉面積采用公式為：

A=(η×Qs×Td)/10×Ea

(1)

式中，A為單井控制面積，hm2；Qs為單井可供流量，80m3/h；Ea為設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度mm/d，取6mm/d；Td為水泵日供水小時(shí)數(shù)，td取20h/d；η為灌溉水利用系數(shù)，η=0.95。

經(jīng)計(jì)算，該井可控制灌溉面積25.3hm2，合25.3hm2。

同時(shí)根據(jù)調(diào)查和對(duì)區(qū)域進(jìn)行的單井抽水試驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)，“節(jié)水增糧行動(dòng)”項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的單井涌水量在25.1 m3/h至120 m3/h之間，則根據(jù)上面計(jì)算公式，同理可以計(jì)算出不同可供水量如25、50、60以及120 m3/h的可控制面積，分別為7.9hm2、15.87hm2、19hm2和38hm2。經(jīng)計(jì)算片區(qū)內(nèi)水井控制面積在7.95hm2和38hm2之間，井均控制面積17.83hm2。而項(xiàng)目區(qū)內(nèi)目前有供水井1460眼，灌溉面積2.542萬hm2，井均控制面積為17.41hm2，因此，項(xiàng)目區(qū)的水源井能夠滿足設(shè)計(jì)灌溉要求[5]。

6 輪灌制度的確定

項(xiàng)目區(qū)灌溉采取輪灌制度，輪灌制度的制定主要以最大灌水周期和一次灌水延續(xù)時(shí)間來確定。

如：項(xiàng)目區(qū)在5月上旬為需水高峰期，需水強(qiáng)度Ea=6mm/d，灌水周期可按Tmax=Mmx/Ea計(jì)算。

式中，Tmax為灌水周期，d；Mmax為最大凈灌水定額18.1mm，Ea為設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度6mm/d。

由此可得，Tmax=3.29d，由T≤Tmax得到設(shè)計(jì)灌水周期為T=3d。

一次灌水延續(xù)時(shí)間由下式計(jì)算：

(2)

式中：m′為設(shè)計(jì)毛灌水定額，18mm；t為一次灌水延續(xù)時(shí)間，h；Se為灌水器間距，0.3m；SL為毛管間距，1.2m；q為灌水器流量，1.38L/h。

由此可得，一次灌水延續(xù)時(shí)間t=4.7h。

因此根據(jù)灌水周期和一次灌水時(shí)間以及項(xiàng)目區(qū)灌溉面積(18.67hm2)?？梢詫⒋藚^(qū)域劃分為46個(gè)輪灌小區(qū)，每個(gè)輪灌小區(qū)的控制面積為0.406hm2。

7 結(jié) 論

7.1 取水方案

節(jié)水增糧灌溉采用膜下滴灌方式，即地下水是直接從地下水源井中抽取的，通過管道分閥灌溉方式控制灌溉。根據(jù)單次181.05m3/hm2灌溉定額來確定灌溉頻次，根據(jù)實(shí)際灌溉情況一般情況下，年灌溉次數(shù)為3次，特別干旱年份最高灌溉頻為次5次。

7.2 取用水的合理性

建平縣有效灌溉面積3.46萬hm2，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)現(xiàn)有灌溉面積3.063hm2，其中“節(jié)水增糧行動(dòng)”項(xiàng)目實(shí)施后的的灌溉面積達(dá)2.542萬hm2，占項(xiàng)目區(qū)灌溉面積的83.1%。由于該項(xiàng)目實(shí)施后，其節(jié)水量(2465.1萬m3)是相當(dāng)可觀的，因此建平縣實(shí)施“節(jié)水增糧行動(dòng)”項(xiàng)目是符合節(jié)水政策要求的。

“節(jié)水增糧行動(dòng)”工程的實(shí)施，灌溉水有效利用系數(shù)從0.65提高到0.95，高于“遼寧省工業(yè)用水定額”中地下水灌溉時(shí)，灌溉用水定額調(diào)整系數(shù)為0.93，因此，因此“節(jié)水增糧行動(dòng)”項(xiàng)目所采用的灌溉用水有效利用系數(shù)是合理的。根據(jù)計(jì)算，合理的定額是905.25 m3/hm2，總耗水量為2301.1萬m3。

[1]王文艷.高效節(jié)水玉米膜下滴灌技術(shù)[J].新農(nóng)業(yè)，2014 (19)：26-28.

[2]郭偉令.玉米創(chuàng)高產(chǎn)集成配套栽培新技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2014 (01)：49-50.

[3]趙立軍.試論高效節(jié)水玉米膜下滴灌技術(shù)[J].農(nóng)民致富之友，2014 (19)：67-68.

[4]李云生.遼寧省朝陽市龍城區(qū)節(jié)水增糧項(xiàng)目水資源論證分析[J].水利發(fā)展研究，2014(07)：89-92.

[5]顏世海.彰武縣玉米膜下滴灌栽培技術(shù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012(04)：51-54.