基于作物水分生产函数下的非充分灌溉研究.pdf

天津大学硕士学位论文基于作物水分生产函数下的非充分灌溉研究姓名：孙书洪申请学位级别：硕士专业：水利工程指导教师：冯平;王仰仁20050101摘要非充分灌溉虺葡薅罟喔近年来被国内外广泛研究和积极推广的一项节水灌溉技术非充分灌溉的目标是使有限的灌溉水资源产生最大的经济效益。研究供水不足条件下的作物蒸发蒸腾规律和作物水分生产函数是制定非充分灌溉制度的前提条件。本文针对天津地区的气象、水文及土壤条件在天津农学院灌溉试验站进行蟆⒂衩住⒚藁ǖ戎饕E作物的分阶段受旱试验获得了三年的非充分灌溉试验观测数据。结合非充分灌溉条件下的土壤水分运动理论分析试验数据建立了非充分灌溉条件下的作物蒸发蒸腾模型。对于作物水分生产函数的研究采用了模型结合试验数据分析水分亏缺对作物产量的影响采用多元回归分析法求解模型参数。文章给出了小麦、玉米、棉花等三种主要大田作物的非充分灌溉制度的制定方法并对不同的非充分灌溉制度的节水增产效果进行了比较。采用动态规划法研究了水资源不足条件下的灌溉制度的多阶段优化法。本文的研究成果通过小区实验表明在产量能达到充分灌溉条件下产量的％的情况下可节约灌溉用水％；作物的水生产效率达到—甇／。若能进一步加以研究和推广能为水资源极其短缺的天津地区的农业高效用水提供有力的技术支撑。关键词：非充分灌溉作物水分生产函数模型参数非充分灌溉制度瑃痮琭％琲甊．琱．琧琧．瑄’／．篖’琣．．．％：琲学位论文作者签名易蜘漩签字日期：茹疗年月日独创性声明学位论文版权使用授权书发表或撰写过的研究成果也不包含为获得墨鲞盘茎或其他教育机构的本学位论文作者完全了解墨鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权苤注盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果除了文中特别加以标注和致谢之外论文中不包含其他人已经学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。索并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。Ｃ艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签名签字日期日口●长到—亿吨。为了满足这种粮食需求灌溉面积需要发展到刖我国是一个严重缺水的国家是世界上銎端唬司资源量只有世界平均水平的四分之一。干旱缺水己成为我国经济社会尤其是农业稳定发展的主要制约因素。农业是用水大户因此农业节水尤其重要非充分灌溉是一种有效的节水灌溉方法。我国是世界上第一灌溉大国年灌溉面积己达到亿亩以灌溉为主的农业用水量占全国总用水量的％。在占全国耕地面积％的灌溉面积上生产了全国粮食总产量的％、棉花总产量的％和蔬菜总产量的％灌溉在我国农业生产及保证全国粮食安全上具有十分重要的作用。据预测到年我国人口将达到亿高峰届时需要粮食增亿亩如果按现在的灌溉水利用效率水平计算届时灌溉用水量将从现状的亿增长到亿。从目前我国水资源供需状况来看如此大量的农业水资源供给是不可能的我们必须依靠现在的亿左右水实现农业的可持续发展因此解决我国农业水资源短缺和干旱缺水问题的根本出路在于大力发展节水灌溉。然而与我国国民经济与社会发展的要求相比、与全国水资源短缺的形势相比节水灌溉的发展是滞后的。目前节水灌溉还处于低水平的发展阶段田间灌溉多属传统的地面灌溉方式喷灌、滴灌、渗灌及管道输水等先进节水灌溉技术的覆盖率不足％在节水灌溉制度的研究及推广方面还有较大的差距致使喷灌、滴灌、渗灌及管道输水等先进节水灌溉技术没有发挥应有的效益。全国灌溉水的平均利用率仅为％左右比先进国家低～％。吨粮耗水⒎矫祝比发达国家高立方米。另外随着许多新技术的开发与应用灌溉农田生产条件已发生了很大的变化。如作物品种在不断更新土地的生产水平有了显著的提高；灌溉基础设施不断得到完善特别是喷灌和微灌技术的应用使农田供水和用水过程发生了质的变化；又如保护地栽培面积不断发展特别是温室的