任务七 地面灌溉的质量评价
目标:(1)了解影响地面灌水质量的主要因素。
(2)掌握评价地面灌溉质量的指标。
要点:评价地面灌溉质量的指标。
一、影响地面灌水质量的主要因素
影响地面灌水质量的因素很多,主要影响因素大致归纳为两类:第一类为自然性能因素,是不容易人为控制的;第二类为灌水技术因素,是可以人为改变的。
1.自然性能因素
(1)土壤质地与入渗性能。一般来讲,无论哪种耕地条件,土壤质地由轻变重时,土壤入渗速度减小,入渗能力降低;土壤质地越轻,土壤入渗速度越大。
(2)田面糙率。田面糙率越大,水流推进速度减慢,灌水均匀度降低。
(3)作物种类和种植方式。作物种类不同,采用的种植方式也不同,采用不同的灌水方法对其灌水质量的影响也不同。一般窄行距密植作物多进行撒播或机播,常采用畦灌灌水技术;宽行距多要进行中耕培土等田间操作,常采用沟灌灌水技术。
2.灌水技术因素
灌水技术因素包括畦(沟)长度、宽度、入畦(沟)流量、改水成数、灌前土壤含水量、田面坡降及平整程度等。
二、评价地面灌溉质量的指标
1.评价地面灌溉灌水方法的质量指标
为了正确设计和实施地面挂念灌水技术,必须制定一套完整的质量指标体系,分析评价地面灌水质量的指标有很多,其中最常用的有以下3个:
(1)田间灌溉水有效利用率。田间灌溉水有效利用率,是指应用某种地面灌水方法或某项灌水技术灌溉后,存储于计划湿润层内作物根系土壤区内的水量与实际灌入田间的总水量的比值,即
田间灌溉水有效利用率表征灌溉水有效利用的程度,是评价灌水质量优劣的一个重要指标。对于旱作物地面灌溉,根据GB/T 50363-2006《节水灌溉工程技术规范》的要求,田间灌溉水有效利用率Ea≥90%。
(2)田间灌溉水存储率。田间灌溉水存储率,是指应用某种地面灌水方法或某项灌水技术灌溉后,存储于计划湿润层作物根系土壤区内的水量与灌溉前计划湿润层作物根系土壤区所需要的总水量的比值,即
其余符号意义同前。
田间灌溉水存储率表征采用某种地面灌水方法、某项灌水技术实施灌水后,能满足计划湿润层作物根系土壤区所需水量的程度。
(3)田间灌水均匀度。田间灌水均匀度,是指应用某种地面灌水方法或某项灌水技术灌溉后,田间灌溉水湿润作物根系土壤区的均匀程度,或田间灌溉水下渗湿润作物计划湿润土层深度的均匀程度,或表征为田间灌溉水在田面上各点分布的均匀程度,通常采用下式表示:
Xi--灌水后等面积测点的入渗水量,m3或mm;
M--灌水后N个测点的平均入渗水量,m3或mm。
一般对地面灌水方法,根据GB/T 50363-2006《节水灌溉工程技术规范》的要求,灌水均匀度Ed≥85%。
上述3项评价灌水质量的指标,共同反映了作物产量和水资源利用程度的影响。因此,它们必须同时使用才能较全面地分析和评价某种灌水技术的灌水效果。目前,农田灌水技术都选用田间灌溉水有效利用率Ea和田间灌水均匀度Ed两个指标作为设计标准,而实施田间灌水则必须采用Ea、ES、Ed3个指标共同评价其灌水质量的好坏,单独使用其中的任一项都不能全面和正确地判断田间灌水质量的好坏。
2.评价地面灌溉节水技术的主要经济指标
(1)节水增产率。节水增产率,是指在同样气候等自然条件和农业技术条件下,旱作物采用地面灌水方法某种节水灌水技术与传统地面灌水方法灌水技术比较,其平均单位面积产量所增加的产量百分数,即
节水增产率是评价地面灌水方法或灌水技术的一项综合性经济指标,它标志着某种地面灌水方法或某项灌水技术的增产效果及其产量水平。
(2)田间灌溉效率。田间灌溉率,是指某次由最末一级固定渠道或管道(一般指毛渠、毛管)引入田间灌水,平均一个流量(即1.0m3/s)一昼夜(自流灌区为24h,提水灌区一般以12h计)实际灌溉的面积,即
田间灌溉效率综合反映田间灌水管理工作的质量,是田间灌水管理的一项重要指标。
(3)灌水劳动生产率。田间灌水劳动生产率,是指实施地面灌溉每个灌水员1班(通常1班为8h或12h)可能灌溉的面积,或者每个灌水员灌溉1亩农田所需要的工日数,即
田间灌水劳动生产率的高低与田间工程的合理布局和完善程度、灌水劳动组织、灌水工具及设备、田面平整状况及灌水员的技术熟练程度等有密切关系。
(4)田间灌水成本。田间灌水成本,是指旱作物采用地面节水灌溉技术灌溉农田单位面积所需要的费用,即
(5)节水率。节水率是标志灌水方法节水效益高低的重要指标,它是指不同地面灌水方法单位面积灌溉用水量的比值,即