第一篇:工程水力水文学试卷B
编号 SL47
班级
姓名
学号
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工程水力水文学
一、选择(20 分,每题 2 分)
1、陡坡明渠中的均匀流是(B)A.缓流 B.急流 C.临界流 D.可以是急流或缓流
2、有两条梯形断面渠道 1 和 2,已知其流量、边坡系数、糙率和底宽相同,但底坡 i1> i2,则其均匀流水深 h1 和 h2 的关系为(B)A.h1> h2 B.h1 < h2 C.h1 = h2 D.无法确定
3、在下列底坡渠道中,不可能发生明渠均匀流的底坡为(A)A.平坡 B.缓坡 C.陡坡 D.临界坡
4、有一溢流堰,堰顶厚度为 2m,堰上水头为 2m,则该堰 流属于(C)A. 薄壁堰流 B.宽顶堰流 C.实用堰流 D.明渠水 流
5、临界坡明渠中的水流是(D)A.缓流 B.急流 C.临界流 D.不一定
6、静止液体中某点的相对压强水头为 1m,则该点的绝对 压强为(A)A.107.8kN/m2 B.88.2kN/ m2 C.9.8kN/ m2 D.-9.8kN/ m2
7、C S >0 时,说明(B A.B.C.D.)
试
卷
B
成绩
两种方法。防洪高水位 水位和 防洪限制水位
7、防洪兴利库容指的是 水位之间的库容。
三、判断(18 分,每题 2 分)
1、静止液体内可能存在切应力。(×)。
2、水流总是从高处流向低处。×)(3、层流的流速分布比紊流的流速分布均匀。×)(4、明渠均匀流必须是在渠道位棱柱体渠道的前提下才能产生。(√)
5、临界水深和渠道断面的流量、底坡以及渠道的糙率有关。(×)
6、在棱柱体明渠中,所有的 a 区和 c 区只能产生壅水曲线,b 区只能产生降水曲线。√())
7、自河源至河口的直线距离称河长。√(8、水文比拟法的关键是找到一个与设计流域影响因素相接近的流域。√)(9、对于两个不同的随机变量分布,标准差越大,分布的离散 程度一定大。×)(四、画图(10 分)
1、画出静水压强分布图
大于平均值的变量所出现的概率大。大于平均值的变量所出现的概率小。大于与小于平均值的变量出现的概率一样。与其无关系。
8、年径流量变差系数 CV(A)A.越大,对于水资源的利用越不利。B.越小,对于水资源的利用越不利。C.与水资源的开发利用难易没关系。D.当 CV =1 时,对于水资源的利用最有利。
9、样本容量 n 越大(A)A、样本的抽样误差越小 B、样本的抽样误差越大 C、不一定。D、样本的抽样误差与样本容量无关。
10、湿润地区年降水量与年径流量的相关关系比干旱地区的年 降水量与年径流量的相关关系一般来说(C)A.一样密切。B.不如后者关系密切。C.更密切。D.不一定。
二、填空(10 分,每空 1 分)
1、层流时,沿程水头损失 hf
第二篇:工程水文学实习计划
港海工程2008级《工程水文学》课程实习计划
实习日期:2010年11月13、14日(周六、周日)
上车时间、地点:11月13、14日(周六、周日)上午7:30,学校2号门门口(车队门口)
地点:长江委北碚水文站(站长:王渝万,电话:***)
指导教师:王渝万等、刘相超
一、实习内容:
(1)水文站参观。了解水文站历史、观测项目,各水文要素的意义(水位、流量、泥沙、降雨等),观测方法,仪器构造及原理;
(2)水文观测资料的整编;
(3)对如何看待和使用水文资料进行总结,从而进一步加深对水文分析计算方法的理解。
二、实习要求
(1)收集与实习有关的资料,预习实习内容。
(2)亲自动手,做实习笔记。
(3)认真完成实习报告(要求详见“注意事项”第七条,每人均要求完成流量泥沙的表格计算)
三、实习报告内容(参考)
1、实习的目的意义。
2、水文站情况概述(包括位置、面积、站级、作用、特大值发生情况等)
3、观测仪器及测量原理(观测原理、观测条件和观测计算)
3.1流速仪测流
3.1.1测流原理
3.1.2断面测量
3.1.3流速测量
3.1.4流量计算
3.2水位观测设备及其观测原理
3.3降水观测设备及其观测原理
3.4含沙量测验
3.5输沙率测验
输沙率测验由含沙量测验与流量测验两部分组成。
4、流量资料、泥沙资料的整理(流量、泥沙表格计算)
5、实习总结(实习心得体会)
(1)从观测技术上,讲讲你的体会和看法;
(2)从实际应用上,你应该着重注意那些问题;
(3)通过实习你明白了那些在课堂上尚不清楚的问题。
(4)从本次实习的情况,从自己的切身体会,觉得以后的实习应该还需要有那些改进及完善,对我们的实习安排提出意见和建议。
四、时间安排
2010年11月13日和14日上午乘车赶往北碚水文站,到水文站以后,先集中听取水文站站长对北碚水文站总体情况的介绍,然后分组现场实习。现场实习完成后返回,完成内业作业。注意事项:
一、全体同学一定要听从指挥,遵守纪律,不得擅离集体;
二、各组组长召集本组成员,负责协调和安全;
三、水文站内的设备仪器未经允许不得碰动,要爱护仪器设备;
四、不得穿拖鞋、高跟鞋,不得打闹推搡;
五、尊重水文站的工作人员,认真听取介绍,不干扰他人;
六、各组提前预习实习的相关内容;
七、实习结束后认真完成实习报告,11月30日前,提交实习报告,报告书不少于3000字。
准备工作:感谢信一封
2010年11月
第三篇:工程水文学实习报告
昆明理工大学 工程水文与水利计算
实
习
报
告
学院:建筑工程学院
专业:土木工程
学号:2010XXXX
姓名:杨X X
实习名称:工程水文与水利计算实习
实习时间:2010年12月19日
实习地点:云南省曲靖市陆良县中枢镇西桥水文站 实习目的:
1、通过实习将课本学习的理论知识应用于实践
2、了解水文站观测的项目和观测流程
实习单位简介:
西桥水文站位于云南省曲靖市陆良县中枢镇西桥村,属于珠江流域南盘江西江水系。1951年由云南省农业厅水利局设立为水位站,1953年4月改名为西桥水文站,属于云南省重要水文站、南盘江干流控制站、二类精度站。主要负责收集珠江干流南盘江(干流全长936千米,流域面积56177平方千米,总落差1854米,平均高程1750米)上游降水、蒸发、水位、流量、单样含沙量、悬移质输沙率、河流水质、地表水采样等基本水位信息,为下游地区防汛抗旱服务。作为一个土木工程专业的学生,本次实习重点有蒸发损失观测、降雨量观测、河流水位变化观测、河流流量观测。
实习内容:
1、气象水文观测
气象水文观测场地的设置在25平米的空旷平坦地面上,周围不能有高大的建筑物及丛林(影响风向),场地周围必须按照规定设置空花栏杆,并且栏杆的高度及间距都有严格的规定,其目的在于保证不影响空气流动对水面蒸发的影响及阻止外界闲杂人员进入场地,对观
测结果造成影响。
(1)、蒸发损失观测
观测仪器:E601型蒸发器
①仪器学习:深度60厘米,上圆柱下圆锥结构,底面面积3000平方厘米,周边设有高度不一的四个水槽配有专用测针(游标卡尺原理,精确度0.1毫米)。
②水量蒸发观测:每天早上8点观测一次(至少测量两次求平均值减小误差作为观测结果)通过计算两天的读数差计算蒸发量,应用水量平衡方程计算。周边的四个高度不一水槽的作用是将溢出的水通过溢流进入溢流桶,在降雨量比较大的情况下,通过测量溢流桶中的水量来计算蒸发量。
(2)、降雨量观测
观测仪器:虹吸式雨量计DSJZ
①仪器学习:主要由雨量器、虹吸管、自记仪和外壳四部分组成。雨量器上部的漏斗口内径为20厘米,外口径为21厘米,内外径口成45度倾角(防止外部降雨飞溅到雨量器内),器口一般距地面70厘米。在雨量器下部有一浮子室,室内装有一与浮子想联的自记笔尖。②降雨观测:在降雨过程中,筒内的浮子随着降雨的增加而上升,同时带动浮子杆上的自记笔升降,在转动钟筒的自记纸上绘出一条随时间变化的降水量升降曲线。在记录过程中,当浮子室内的水位到达虹吸管的顶部时,虹吸管会将浮子室内雨水在较短的时间内迅速排出到溢流筒完成一次虹吸。一次虹吸雨量为10毫米,如果降雨继续则重
复上述过程。每天早晨8点取下自记纸,重新换上一张。自记纸的横坐标为时间,纵坐标为降雨量,从自记纸上我们可以看出一次降水过程的强度变化、起止时间,进而可以求出降雨量。如果一天中没有降雨发生,自记纸生呈现的是一条水平直线。
2、河道流量实测
(1)、水位变化观测
观测仪器:水位观测仪(悬锤式)
水位变化观测:在河道中水位变化时,筒内的浮子会随着水位的升降而升降,通过轮轴带动自记纸转动,固定的自记笔在转动钟筒的自记纸上绘出一条随时间变化的水位升降曲线。在记录过程中,当浮子的水位到达虹吸管的顶部时,虹吸管会将浮子室内雨水在较短的时间内迅速排出到溢流筒完成一次虹吸。一次虹吸雨量为10毫米,如果水位变化继续则重复上述过程。每天早晨8点取下自记纸,重新换上一张。自记纸的横坐标为时间,纵坐标为水位高程,从自记纸上我们可以看出一天河流的水位变化过程和起止时间。如果水位不发生变化,自记纸生呈现的是一条水平直线。
(2)、河流流量实测
观测仪器:旋杯式流速仪(缆道式)
①仪器学习:由六个等分对称于旋盘中心的薄壁锥型不锈钢杯子构成转子,旋杯回转直径为130mm;仪器起转速为0.06m/s;流速测量范围为0.10~4.0m/s;安装在水文缆道铅鱼的头部。
②流量测量:将铅鱼移到缆道标记处,将铅鱼缓缓放入流水中,由于6个杯子迎向水流方向的形状不同,旋转轴两侧所受到的水流压力不同使旋盘旋转,根据转速和流速的关系需用换验公式换算平均流速。实测时铅鱼下沉到河底传来信号,记下此处的水深和流速;依次将缆道上所标记的所有点的水深和流速测出。用一点法(0.6倍河底速度)将各点的垂直平均流速算出,然后将各个部分的流速算出,再后根据各点的水深将河流横断面各个部分的面积算出,最后用各个部分的面积与相应的流速相乘后求和得到整个河流横断面的流量。实习心得: 通过本次实习,我对西桥水文站气象水文观测和河流水文观测的整个操作流程有了一个较完整的了解和熟悉。虽然实习时间很短暂,但在实习过程中,我们充分的将课堂上讲的理论知识与实际相结合,使我们的印象更加深刻。通过本次实习,我拓宽了自己的知识面,学习了很多学校以外的知识,甚至在学校难以学到的东西。
在实习过程中,我体会到了从事水文工作的艰辛。每天较早就要上班工作,而且没有假期每天永不间断。下雨季节晚上有时候连觉都睡不成。在这样的工作环境下,很难有时间再拿起书本来学习,也没那种精力再静下心来看书。这更让人珍惜在学校的时光。
此次实习,我学会了运用所学知识解决处理简单问题的方法与技巧,学会了与员工同事相处沟通的有效方法途径。积累了处理有关人际关系问题的经验方法。同时也训练了自己动手操作能力,提升了自己的实践技能。积累了社会工作的简单经验,为以后工作也打下了一定的基础。
第四篇:《工程水文学》(港海工程)课程实习教学大纲
《工程水文学》(港海工程)实习教学大纲
一、实习课程说明
1、课程代码:(小四宋体)
2、课程名称(中英文):工程水文学
Engineering Hydrology
3、学时学分:8 学时,0.5 学分
4、适用专业:港海工程
5、开课学院:河海学院
6、课程负责人:刘相超
7、先修课程:《概率论与数理统计》、《水力学》、《工程测量》和《工程地质》、《土力学》等
二、实习目的
参照理论课和课程设计教学大纲要求。
三、实习内容及要求
①水文站参观。了解水文站历史、观测项目,各水文要素的意义(水位、流量、泥沙、降雨等),观测方法,仪器构造及原理;
②水文观测资料的整编;
③对如何看待和使用水文资料进行总结,从而进一步加深对水文分析计算方法的理解。
④
四、实习的组织实施
校外集中实习,实习方法为参观实习,实习地点:长江重庆寸滩水文站、嘉陵江北碚水文站、各项实习内容的时间安排等。
五、实习纪律与注意事项
①全体同学一定要听从指挥,遵守纪律,不得擅离集体; ②各组组长召集本组成员,负责协调和安全;
③水文站内的设备仪器未经允许不得碰动,要爱护仪器设备,损坏则照价赔偿,无责任人时由全组赔偿,全班,直至全体人员; ④不得穿拖鞋、高跟鞋,不得打闹推搡;
⑤尊重水文站的工作人员,认真听取介绍,不干扰他人; ⑥各组提前预习实习的相关内容; ⑦实习结束后认真完成实习报告。⑧⑨⑩
六、指导方式
抵达水文站以后,先集中听取站长对水文站总体情况的介绍,合影留念,然后分组现场参观实习,由水文站的工程师带领各组上测船,介绍演示测流仪器。现场实习完成后返回,完成内业作业。
七、实习考核和成绩评定
根据实习表现、等方面综合评分,实习表现20%,实习报告80%。实习报告内容(参考):
1、实习的目的意义。
2、水文站情况概述(包括位置、面积、站级、作用、特值发生情况等)
3、观测仪器及测量原理(观测原理、观测条件和观测计算)3.1流速仪测流
3.1.1测流原理 3.1.2断面测量 3.1.3流速测量 3.1.4流量计算
3.2水位观测设备及其观测原理 3.3降水观测设备及其观测原理 3.4含沙量测验 3.5输沙率测验
输沙率测验由含沙量测验与流量测验两部分组成。
4、流量资料、泥沙资料的整理(流量、泥沙表格计算)
5、实习总结(实习心得体会)
(1)从观测技术上,讲讲你的体会和看法;(2)从实际应用上,你应该着重注意那些问题;(3)通过实习你明白了那些在课堂上尚不清楚的问题。
(4)从本次实习的情况,从自己的切身体会,觉得以后的实习应该还需要有那些改进及完善,对我们的实习安排提出意见和建议。报告书不少于3000字。
八、参考资料 1.《水利水电工程水文计算规范(SL 278—2002)》,水利部,北京:中国水利水电出版社,2002 2.水利部.《水文资料整编规范》(SL 247-1999),北京:中国水利水电出版社,2000.3.国标《.河流流量测验规范》(GB 50179-93).北京:中国计划出版社,1994.4.水利部.《水文普通测量规范》(SL 58-93),北京:中国水利水电出版社,1994.5.中国水文信息网
www.xiexiebang.com/ 7.大纲制定者:刘相超,杨斌
大纲审定者:杨斌
编制时间:2011年10月12日
第五篇:农业水文学论文
水稻水肥耦合研究综述
张
(东北农业大学,哈尔滨 150030)
摘要: 水资源紧缺已是一个全球性的问题。水资源危机即将成为所有资源问题中最为严重的问题。国家对水稻节水灌溉技术的研究与应用极为重视,各地根据不同的白然条件结合试验研究基础,发展了一批新的水稻节水灌溉模式,主要有:一是浅湿晒模式,二是间歇淹水模式;三是半旱栽培模式,又称控制灌溉、控水灌溉和水稻旱管。对水稻节水机理、节水灌溉技术、稻田的湿地功能和水稻节水灌溉的尺度效应等方面的研究进行回顾和总结,分析并提出了这几个方面待研究的问题,为今后的研究工作提供参考。
关键词:水稻; 浅湿;间歇;控制;节水机理;节水灌溉技术;尺度效应
1研究的目的与意义
目前,水资源紧缺已是一个全球性的问题。水资源危机即将成为所有资源问题中最为严重的问题。早在1972年联合国“人类环境”会议和1979年召开的“水”的大会上就向全世界发出警告,“水将成为一项严重的社会危机,石油危机之后的下一个危机便是水”。水的重要性已成为国际共识,对于我国来说,水对农业和国民经济的发展更具有重要意义(康绍忠等,1999)。我国水资源从总量上讲是较丰沛的。我国平均年径流总量27115亿m³,年均地下水资源量为8288 m³,扣除重复计算量,我国平均年水资源总量为28124 m³(玛尚友,2000)。但我国水资源时空分布严重不平衡,受季风影响,降水东南多西北少,山区多平原少,雨量大致由东南向西北递减。81%的水资源集中分布在长江流域及以南地区,长江以北地区耕地占我国的64.1,而水资源却只占全国的19%,人均占有量为517 m³,相当于全国人均量的1/5和世界人均量的1 /20(康绍忠,1997),对全国640个城市调查,结果显示缺水城市达300多个,其中严重缺水的城市有114个,每年因缺水造成的直接经济损失达2000亿元,全国每年因缺水而减产粮食700-800亿kg(柏彦超,2007)。干旱缺水在我国北方地区更为严重(汪恕诚,2003)。这种水资源紧缺和水土资源的极不匹配,导致了我国水资源供需矛盾日益突出,水资源
与生产发展不相适应程度显著,干旱缺水与经济发展和人口增长对水需求的日益增长的不协调,导致了我国水危机日益严重(张岳,2001)。
农业在我国是用水大户,但随着我国社会经济的快速发展,农业用水逐步被工业用水和生活用水挤占,按照2000年全国用水统计,中等干旱年份农业缺水300亿m³,即使今后农业用水保持在零增长的前提下,2030年我国农业缺水也将达到500-700亿m³(钱正英等,2001;石玉林等,2001;许迪,等,2003)。由于缺水导致过量引用地表水和超采地下水,致使旱季常发生河流干枯断流,地下水位大幅度下降,产生严重的生态环境问题,严重影响工农业的发展,随着国民经济迅速发展和人口急剧增长,干旱缺水状况不断加剧。水资源危机已经成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈因素(孙景生,等,2000;吴普特等,2005;刘昌明,等,2001)。
农业节水潜力巨大,发展节水农业是缓解水资源危机的战略选择,已成为世界各国的共识。农业节水对保障国家水安全、粮食安全和生态安全,具有重要的战略地位和意义,农业节水不仅是我国国民经济和社会可持续发展所要求的,也是水资源短缺、水土资源配置失衡等严峻形势所决定的。
除了开源以外,节约用水则是解决当前水资源紧缺的首要途径,减少农业用水,特别是减少水稻用水已开始成为农业专家的共识(朱兆良,2000)。因此,发展节水农业势在必行,它是缓解中国水资源紧缺状况,促进水资源持续利用和农业持续发展的一项根本性措施。
我国是稻谷生产大国,水稻种植面积居世界第二位,总产居第一位,白1980年以来,我国水稻种植面积约占全球的23%,占我国粮食总面积的30%,稻谷产量占全球的30%以上,水稻生产的稳定对于我国粮食供给的稳定和我国粮食产业的稳定作用和意义重大,而其灌溉用水量占全国总用水量的1/3以上,占农业总用水量的65%以上(茹智,2002)。
黑龙江省水田灌溉具有相当长的发展历史,并在农业生产中起着重要的作用。建国后,黑龙江省水田面积很快发展到20万hm2,但由于水利技术和农业技术没有解决,始终徘徊在26.7万hm
2,到1980年也只有28.3万hm2 } 90年代后期,由于加大投入,解决水源工程,水田面积迅猛增加,3年新增69.8万hm2,达到176.3万hm2,平均每年增加19.4万hm2,均产675 0kg/hm2(吴江,2000)。水田面积的迅速扩大,促进了全省粮食生产的稳步增长,但水田用水定额偏高,水量浪费严重。
2国内外研究进展
2.1水稻灌溉模式研究进展
在我国早期水稻生产中,泡田和生育期灌溉均采用淹水灌溉;60年代以后,我国大多数水稻种植区采用了“浅、深、浅”并结合晒田的灌溉模式,进入80年代后,随着我国尤其是北方水资源的日益紧缺,水稻种植区开始试验研究先进的水稻节水灌溉模式,90年代以来,国家对水稻节水灌溉技术的研究与应用极为重视,各地根据不同的白然条件结合试验研究基础,发展了一批新的水稻节水灌溉模式,主要有:一是浅湿晒模式,二是问歇淹水模式;三是半旱栽培模式,又称控制灌溉、控水灌溉和水稻旱管(翟宁,2009;于法稳,2000)。1)浅湿灌溉
辽宁省稻作研究所1982~1984联续三年的节水栽培试验结果显示,浅湿灌溉比淹水灌溉增产7.5,比淹水灌溉节水40.9%,水稻生产效率比淹灌提高44.9%(朱庭芸,1985);李英博(1988)根据井灌区水稻浅湿灌溉试验,提出了井灌浅湿灌溉的水稻灌溉定额、耗水规律,得出试验成果,浅湿灌溉比浅深灌溉平均增产13%;覃万国(1996)从Hi问小气候效应,分析了水稻“薄、浅、湿、晒”灌溉技术,得出采取“薄、浅、湿、晒”比常规灌溉(淹灌),增产率平均为:早稻5.57%,晚稻5.09% Belder P,Nour M.A C 1997)研究认为,干湿交替灌溉比持
续淹水可节约19%~39%的灌溉用水,且对水稻产量无明显的影响。土俊农指出,水稻浅湿灌溉技术在亩产500 ~600kg水平下,灌溉用水量为420~520m³比现有浅水勤灌平均节水可达30%以上,在太湖水稻区具有广阔推广前景。勤得利农场水稻生产在近5年累计推广应用浅湿节水灌溉面积达5.3万余公顷,实践证明,应用浅湿灌溉比过去深灌节水35%~45%,增产10%~20%(李承明等,2001)。我国生产中推广的“浅湿干”灌溉技术,耗水量从13500m
³/hm2减少到9000m³/hm
2,能节约用水30%左右(林贤青,2004)。2)间歇灌溉
水稻间歇灌溉特点是每灌一次水,待其白然消耗后,田面呈湿润状态,再灌下次水,做到后水不见前水,形成儿天有水层,儿天无水层,构成浅水与湿润反复交替,浅、湿、干灵活调动的灌溉模式,其技术要点是除移栽后返青阶段及孕穗期至抽穗开花期保持浅水层,水稻分粟末期晒田外,其余时期实行浅湿交替的间歇灌溉。
Tripathi C1986和Tabbal C1992等人研究发现,问歇灌溉模式同传统淹灌相比,可节水34%~43%,而产量不降低(Tripathi R.P.,1986;Tabbal D.F.,1992)。张清文(1991)通过1988^-1989两年研究发现,在较大面积上问歇灌溉在增产、节水和水效率等方面都比淹灌具有显著的优越性。向塘示范区早稻问歇灌溉比淹灌增产5.26%,节水32.6m³/hm2,晚稻平均增产4.72%,节水52.7 m³/hm
2。温
家圳示范区早稻增产4.85%,节水约44m³/hm2
;晚
稻平均增产8.69%,节水66.9m³/hm2
。说明问歇灌溉是较成熟的,增产节水效果明显的灌水技术,适宜大力推广。张祖莲等通过稻田问歇灌溉和其它水分管理模式的对比试验研究指出,相对而言,水稻问歇灌溉水分管理模式最节水,且灌水次数及田问排水量最少,并指出在问歇灌溉水分管理模式推广应用中,灌溉定额较“薄、浅、湿、晒”模式小15%左右。
3)控制灌溉
通过长期的科学试验和生产实践,水稻的灌溉技术发生了很大变化,形成了多种形式的节水高产水稻灌溉技术,水稻控制灌溉技术就是其中较为先进的一种。节水高产水稻控制灌溉是水稻节水灌溉的一次变革,是农业生产与现代水利灌溉技术的有机结合,突破了稻田建立水层的框框,不同于浅、湿、晒三结合的灌水技术,水稻控制灌溉技术是在秧苗移栽本田后,田面保持5 ~25mm薄水层返青活苗,除黄熟期白然落干外,返青期以后的各个生育阶段,田面不建立水层,根据不同生育阶段水稻对水分的需求,以土壤含水量作为控制指标,确定灌水时问和灌溉定额,适时适量科学供水(彭世彰,1992;刘复新,1998)。这项技术与相同白然条件下的淹水灌溉相比,控制灌溉可节约灌水量40%以上,增产3.6%~14.3%}灌溉水生产效益是淹水灌溉的2.46倍(彭世彰,1991;何顺之等,2004)0 俞双恩(1997)等研究指出,控制灌溉的水稻群体质量高,个体健壮,其产量构成因素与淹水灌溉相比都有不同程度的改善,控制灌溉对潜育型水稻土地区,增产幅度会更明显。徐宁红(1999)等针对宁夏引黄灌区水资源供需日趋突出的矛盾,引进水稻节水高产控制灌溉技术,试验结果显示,控灌比常规灌溉增产345kg/hm2,节约水量6045m³/hm
2,减少农本121.8元/hm2,直接经济效益730.05元/hm2。控制灌溉效益显著,是一项适合大面积推广的灌溉技术。刘广明(2005)等基于水稻控制灌溉理论,建立了宁夏引黄灌区轻度盐碱地水稻优化灌溉制度,即水稻全生育期灌溉水量为600mm,灌水15次,主要分布在返青期、拔节孕穗期和抽穗开花期。结果表明,该优化灌溉制度比常规漫灌节水69.2%,对于宁夏引黄灌区水稻节水灌溉技术的提高具有重要的参考价值。
2.2水稻水肥藕合研究现状
水肥祸合效应是争取作物高产优质高效的必由之路,是在现有条件下不增加施肥量而获得最大经济效益的一门科学和实用技术。1911年Montgomery(土同朝,等,1999)等人在Mabraka就开始研究土壤肥力对玉米水分需要的影响,研究发现高肥力土壤单位用水生产的作物产量较高,且增施有机肥有迅速增加水分利用效率的趋势;Painten C G和Learner R W 01953)在研究中注意到高土壤水势,施较多肥料亦获得较高的产量(汪德水,1995。白从Arnon C 1975提出旱地植物营养的基本问题是如何在水分胁迫的条件下合理施用肥料、提高水分利用效率以后,水肥之问的祸合效应才引起人们的重视。其后国内外科技工作者进行了大量的、多方位的试验,取得了一系列的成果(Arnon I 1975;梁云江,等,2006)。我国从80年代以来,随着非充分灌溉理论的提出和日趋成熟,杨建昌、吕国安、崔远来等人开始研究在不同的水分条件下,肥料对水稻的影响,但水稻的水肥祸合并未有旱作那样深入系统的研究(杨建昌,1995;吕国安,1997;崔远来,2002)。
近几十年来,有关土壤水分和氮素营养与水稻生长及产量关系方面的研究,量大面广,国内外学
者已从生理、生态等不同角度,作了大量深入研究。徐涌(2004)将土壤水肥条件和作物生长的定量研究大致分为两条途径,一是直接统计方法,即直接分析作物产量(或生物量)与水分和养分之问的统计关系,二是基于描述动态过程的模拟方法,即在不同层次上用数学方程描述了因了的变化对作物生理、生态的影响,及由此产生的效果,此类方法又称为机理模型,或解释性模型,本文中不再赘述。在国内外,直接统计方法研究水肥祸合效应十分普遍,并已取得了大量的成果。Lahiri和Arnon等(徐涌,2004)认为,在土壤干旱状况下使用氮肥可以促进作物对深层土壤水分的利用从而增加作物产量。
翟晶(2008)等认为土壤水势与氮肥水平对水稻产量有显著的互作效应,施氮量为1.5 g/盆时,0kPa水势下水稻产量最高;在相应土壤水势下增施氮肥可增加水稻的株高、叶面积、植株各部分干重、增加产量,但施氮量过多,则不利于增产。陈盈(2008)等研究了不同灌溉方式下氮肥运筹方式对水稻产量的影响,结果表明,节水灌溉处理比常规灌溉节水约40%杂交水稻辽优5218在节水灌溉条件下采取底肥40 +分蘖肥40%+穗肥20%+粒肥的施肥管理模式更有利于节本增收,并指出提高水稻成穗率和结实率,是发挥辽优5218产量优势的重要途径。
3研究方向
3.1水稻节水灌溉的节水机理
长期以来,人们认为水稻是一种适水性植物,其灌溉也以淹水灌溉模式为主。水稻耗水包括生理需水和生态耗水(棵间蒸发和深层渗漏)。淹灌条件下,田面保持一定的水层,土壤氧气不足,容易产生硫化铁、氧化亚铁等有毒物质,影响水稻的生长发育和产量,因此,稻田需要维持适当的渗漏量,以促进土壤通气,改善还原条件,消除有毒物质。近20年来,人们逐渐认识到,水稻对水旱具有双重的适应性,是中生植物即“半水生性”植物。水稻生理需水是指维持本身生长发育、进行正常生命活动及保持体内水分平衡所需的水分,即植株蒸腾,可用其生产19干物质所消耗的水分来表示,水稻为250~3009,小麦为5139,玉米为3689,谷子为2719,水稻的生理需水并不比其他禾谷类作物多。在生产实践中,我国各地根据不同的自然条件,在试验研究基础上,发展了水稻旱作、控制灌溉、“薄、浅、湿、晒”灌溉、薄露灌溉、间歇灌溉等多种水稻节水灌溉技术。3.2稻田的“湿地”功能
我国水稻栽培已有4000多年的历史,主要集中在南方多雨地区。稻田通过蓄积滞纳雨水、引水灌溉和深层渗漏,在长期的发展过程中,己成为大自然水循环的一个部分,而稻田也具有了“湿地”的功能。
目前,常规淹灌、浅湿灌溉、湿润灌溉、控制灌溉和旱作栽培等水稻灌溉技术都有比较大面积的应用,水稻从旱作到湿润灌溉再到淹灌,跨度之大,也说明了水稻水分生理的复杂性,因此水稻水分生理特征仍是今后研究的热点。渗透调节是植物适应水分胁迫的主要生理机制,使植物具有补偿效应。水稻约具有0.04MPa的渗透调节能力,可溶性糖、游离氨基酸及+K是主要的渗透调节物质,约占渗透势的50%~80%网。如何结合水分胁迫的补充效应确定水稻水分胁迫的网值,也将是水稻水分生理特征研究的一个重点问题。水稻土壤一植物一大气系统(PSAC)比旱作物要复杂得多,而这方面的研究很少,因此也需要逐步开展相关研究工作。3.3水稻节水灌溉技术
20世纪80年代以来,我国各地发展了水稻旱作、控制灌溉、“薄、浅、湿、晒”灌溉、薄露灌溉、间歇灌溉等多种水稻节水灌溉技术。水稻旱作是像旱作物一样栽培水稻,早育秧,本田期不建立水层,栽前不需要泡田。控制灌溉即“无水层”灌溉技术,有些地方也称为“控水灌溉”、“水插旱管”,除在返青期建立水层外,其余生育阶段则不建立水层。“薄、浅、湿、晒”灌溉技术,薄水插秧,浅水返青,分孽前期湿润,分孽后期晒田,拔节孕穗期回灌薄水,抽穗开花期保持薄水,乳熟期湿润,黄熟期湿润落干。浅湿灌溉,采用间断淹水,浅水灌溉与湿润交替进行,适时晒田。湖北等地的间歇灌溉、浙江等地推广的薄露灌溉与浅湿灌溉类似。采用节水灌溉技术后,棵间蒸发一般降低25%~35%,田间渗漏一般降低30%~40%,水稻可增产5%~10%。
水稻传统栽培以育秧移栽、水作栽培为主,近年来,陆续出现了水稻直播、旱作栽培、旱作覆膜、沟畦栽培等模式,水稻灌溉也结合农业栽培模式有针对性地开展了灌水技术研究,取得了一些成果。但相关节水配套技术研究还不够,如水稻节水灌溉情况下的水肥藕合问题、喷洒农药需要保持田间水层与节水灌溉田间水分控制的协调问题、田间旱作杂草的控制问题等。
3.4水稻节水灌溉的尺度效应
节水灌溉尺度效应是指采取节水灌溉措施后,在各个尺度上的节水效果及节水对区域水循环、自
然生态环境的影响等。一直以来,对田间尺度节水灌溉效应研究比较多,而大尺度区域,受测试手段和研究方法限制,研究还比较少,随着人们对水资源可持续利用和生态环境问题的关注,大尺度区域节水灌溉的效应已成为当前研究的一个热点问题。
水稻节水灌溉,灌溉水量减少,直接影响田间水循环,如渗漏量、蒸发量的减少和降雨利用的增加。我国南方地区,水稻成片种植,当节水灌溉尺度从田间扩展到大区域,不但水源水量会重新分配,而且对整个区域水循环也有较大的影响,如地下水补给量、区域腾发量、降雨利用、河流水量等都会发生变化,由于目前还缺少系统的测试分析,现有的成果很少。
参考文献:
[1]赵云江.论水稻节水高产技术[J].垦殖与稻作,2001(4):10-12.[2]李远华,张祖莲,赵长友,等.水稻间歇灌溉的节水增产机理研究[J].中国农村水利水电,1998(11):12-15.[3]广西桂林地区灌溉试验中心站.节水灌溉条件下水稻生长发育及生理机制研究团.中国农 业水利水电,1996(11):15-16.[4]陈国林.水稻节水灌溉的生理生态效应研究[J].江西农业大学学报,1996,18(2):160-166.[5]张明灶,李远华,崔远来,等.非充分灌溉条件下水稻生长发育及生理机制研究[J].灌溉排水,1994,13(4):6-10.[6]韩建民.抗旱性不同水稻品种对渗透胁迫的反应及渗透调节关系[[J].河北农业大学学报,1990,13(1):17-21.[7]茹智.水稻节水灌溉及其对环境的影响[[J].中国工程科学,2002,14(7):8-16.[8]杨建昌,王维,王志琴,等.水稻旱秧大田期需水特性与节水灌溉指标研究[[J].中国农业科学,2000,32(2):34-42.[9]李伟,孙东伟,姚章村.水田功能新认识与经济技术新发展[[J].农业与技术,2004,24(5):122-124.[10]许志芳,孔祥元.亚洲国家对可持续发展水稻灌溉的新认识fJl.水利水电科技进展,2004
[11]曹志洪,林先贵,杨林章,等.论“稻田圈”在保护城乡生态环境中的功能.稻田土壤磷素径流迁移流失的特征田.土壤学报,2006,42(s):799-804.[12]方荣杰.非充分灌溉条件下稻田生态环境研究[J].节水灌溉,2001(8):35-37.[13]李道西,彭世彰,徐俊增,等.节水灌溉条件稻田生态与环境效应[[J].河海大学学报(自然科学版),200s,33(6):629-633.[14]蔡祖聪.水分类型对土壤排放的温室气体组成和综合温室效应的影响团.土壤学报,1999,36(4): 484-491.[15]茹智.发展节水灌溉应注意的几个原则性技术问题田.中国农村水利水电,2003(3):19-23.