黄河下游灌区农田灌溉制度与供需平衡分析.pdf

水利学报
2005年6月SHUILIXUEBAO第36卷第6期
文章编号:0559-9350(2005)06-0701-08

黄河下游灌区农田灌溉制度与供需平衡分析

1112
刘钰，蔡甲冰，蔡林根，L.S.Pereira

(1.中国水利水电科学研究院水利研究所，北京100044；2.葡萄牙里斯本技术大学高等农学院农业工程系)

摘要：在簸箕李引黄灌区上游和下游选择典型试验区，开展了连续两年的冬小麦-夏玉米连作种植模式下的田间试
验观测，用模拟灌溉制度的计算机模型ISAREG对各试验处理进行模拟，验证了模型的模拟精度。依据模拟结果对
现行灌溉制度进行了评价。模拟对比了灌区内3个县4个不同干旱程度典型年气候条件下10种主要作物的两种灌溉
制度方案，包括充分灌溉和部分非充分灌溉方案，计算了不同方案的田间灌溉需水过程，分析了不同方案下灌区
水资源供需平衡状况。研究表明，簸箕李灌区只有采用改进的田间灌水技术和有控制的非充分灌溉制度，才能使
灌区供水和需水在平水年基本达到平衡。
关键词：灌溉制度；供需平衡；充分灌溉；非充分灌溉；改进方案
中图分类号：TV215.5文献标识码：A

随着黄河流域经济的快速发展，用水量不断增加，黄河下游灌区的农业灌溉可供水量日益减少。解决
灌区缺水问题的出路是提高灌溉水利用效率，主要措施是提高灌溉管理水平。目前黄河流域灌区缺水和用
水效率低下并存，通过改进田间灌水技术和作物灌溉制度，提高灌溉水的利用效率，从而减少灌溉用水量，
达到灌区水资源的供需平衡，这是黄河流域灌区节水改造的主要目标。本文以黄河下游的山东省簸箕李灌
区为例，采用现状调查、田间试验与数值模拟相结合的方法，评价了灌区农田实际灌溉用水量及其存在的
问题，对模拟灌溉制度的ISAREG模型进行了参数标定和验证，依据模拟结果对现行灌溉制度进行了评价，
提出了改进方案。用模型计算了不同水平年、不同灌溉制度方案的田间灌溉需水过程，分析了不同方案下
灌区水资源供需平衡状况，为灌区找到适合当地农业发展和水土资源状况的农田高效灌溉管理模式及供水
和输配水系统的运行管理提供基础数据。

1试验方法

1.1灌区及试验区基本情况簸箕李灌区位于山东省北部的滨州地区，是黄河下游的大型引黄灌区，
包括惠民、阳信和无棣3个县的30个乡镇，惠民县位于灌区上游，阳信县在中游，下游是无棣县。灌区上
游地区水源条件较好，灌溉保证率高，可以实施自流灌溉；灌区下游水源保证率相对较低，多采用沟渠蓄
水，提水灌溉，加之下游地区土壤盐碱化相对比较严重，当地农民习惯于大定额灌溉。

簸箕李灌区控制面积23.5万hm2，其中耕地面积约占50%，复种指数1.56，灌溉面积约占耕地面积的66%。
灌区的主要作物有小麦、玉米、大豆、棉花、谷子、花生、果树、蔬菜等，其中冬小麦和夏玉米连作的种
植面积最大。表1为灌区内3个县1995～1997年主要作物的种植比例。

田间灌溉试验选在灌区上游惠民县的沙河村和灌区下游无棣县的李通判村。试验区作物均为冬小麦和
夏玉米连作，试验观测从1998年冬小麦播种开始至2000年夏玉米收获结束，历时两年。其间冬小麦全生育

收稿日期：2004-05-11
基金项目：中国-欧盟重大科技合作项目(ERBIC18CT970170)
作者简介：刘钰(1955-)，女，博士，教授级高级工程师，主要从事节水灌溉理论与技术研究。[e-mail]
1
水利学报
2005年6月SHUILIXUEBAO第36卷第6期

期均灌溉3次，夏玉米1999年没有灌溉，2000年惠民的夏玉米灌溉3次，无棣的夏玉米灌溉1次。各次灌溉
的日期和平均灌水量见表2。其中无棣试区的实际灌溉水量明显高于上游的惠民试区。

1.2土壤特性测定在试验区分层取原状土，在实验室测定土壤特性参数，包括土壤颗分、干容重和饱
和含水量，用压力室方法测水分特征曲线，吸力为0.25bar时的含水量为田间持水量，吸力为15bar时的含
水量为凋萎点。土壤特性分析结果见表3。表中有效储水量为1m土层内田间持水量与凋萎点之差的水量，
即可以储存在作物根层土壤中被作物吸收利用的水量。

表1簸箕李灌区3个县主要作物种植比例统计(%)

惠民县阳信县无棣县
作物
1995年1996年1997年1995年1996年1997年1995年1996年1997年
小麦59.659.661.860.258.462.758.559.758.2
玉米40.439.340.648.949.145.752.449.821.3
大豆9.16.49.19.57.27.617.417.05.6
棉花17.016.815.816.88.69.97.75.45.3
谷类0.40.21.44.12.92.67.47.84.1
薯类2.42.52.6