摘要：土壤入渗参数、田面糙率、坡度等自然要素是畦灌方案设计的基础参数,其变异性是导致灌水质量远低于预期的重要原因。为揭示畦田自然要素时空变异特征及其对灌水质量的影响,该研究在11组畦田上开展了4 a畦灌观测试验,通过实测数据全面研究了灌前自然要素的畦内空间变异性、畦间空间变异性和年际时间变异性,并结合WinSRFR地面灌溉模型,模拟分析了自然要素时空变异性对畦灌水流运动过程及灌水质量的影响。结果表明:对畦灌灌水质量影响最大的3个自然要素依次是入渗系数、入渗指数和糙率,三者空间变异系数平均值分别为11.00%、4.05%和7.94%,时间变异系数平均值是分别为26.87%、7.73%和21.86%。畦田自然要素变差导致灌水质量整体下降,自然要素的时间变异性对灌水质量的影响大于其空间变异性的影响。入渗参数和糙率的变异性对畦田后半段的水流消退过程影响较大,忽视其年际时间变异性会加大畦尾积水风险。该研究结果可为畦灌方案设计提供指导,为精细地面灌溉发展提供科学依据。

摘要：针对河套灌区农田规格不合理问题,为探求变化环境下适宜的畦灌灌水技术要素,在不同畦田宽度下进行田间灌水试验,采用模型模拟与回归分析方法,分析了畦灌水流运动状态及灌水质量变化情况。结果表明:畦田宽度为18~23 m时灌水质量不佳,灌水效率、灌水均匀度仅分别为59.78%~77.40%和84.61%~87.02%,尽管此时储水效率为100%,但其灌水效果仍然较差;畦田宽度缩小到10~15 m时,灌水效率为70.20%~87.00%,灌水均匀度为86.77%~90.80%,灌水质量最好;当缩小畦田宽度到5 m时,灌水质量反而降低。在此基础上,结合田间实测资料,通过模型模拟、均匀试验设计以及多元回归分析相结合的方法,构建了包含灌水效率、灌水均匀度以及储水效率的单目标优化模型(Single objective optimization model),将单宽流量和灌水时间作为决策变量,采用冒泡排序法(Bubble sort method)对模型进行求解,得到畦灌适宜的单宽流量和灌水时间组合,根据示范区实际入田流量,初步确定最优畦田宽度为10.7~14.2 m。研究结果为灌区节水改造设计、水资源高效利用和农业可持续发展提供了理论依据。

摘要：灌水质量评价是提高灌溉管理水平、改善畦灌质量的重要依据。针对畦灌灌水质量影响因素较多造成分析和评价困难的问题,该文以畦灌试验资料为基础,采用量纲分析和数值模拟相结合的方法,构建了估算畦尾闭合条件下的畦灌灌水质量指标(灌水效率、灌水均匀度和储水效率)计算模型,其所建模型对各灌水技术要素有效组合下的灌水质量指标进行计算,结果表明估算值与采用零惯量模型的模拟值具有较高一致性,两者相对误差的绝对值均值分别为6.72%、6.57%和4.93%,其相关系数R2分别为0.987、0.969和0.990,并采用SPSS软件对估算值和零惯量模型的模拟值进行显著性检验(显著性水平P<0.05),其灌水效率、灌水均匀度和储水效率估算值和模拟值的显著性指标分别为0.226、0.142和0.271,结果表明两者无显著性差异。结合已有文献资料,对文中所建畦灌灌水质量指标计算模型的可靠性进行了验证,结果表明灌水效率、灌水均匀度和储水效率的估算值与实测值具有较高的一致性,两者相对误差的绝对值均值分别为7.76%、9.15%和7.08%。由此说明,该文所建立的畦灌灌水质量指标计算模型具有高的可靠性,且具有较强的普适性。研究结果可为畦灌灌水质量评价和灌水方案设计提供科学依据和技术支持。

摘要：本文通过清、浑水连续灌与波涌灌溉的大田试验,对波涌灌溉的灌水均匀度、灌水效率及储水效率进行了评价,同时在文中提出了一种无需灌后土壤水分资料即可计算灌水质量评价指标的新方法,从而为波涌灌溉技术要素优化设计的灌水质量评价。

摘要：针对畦田灌水质量进行敏感性分析。应用已有的畦灌各影响因素的空间变化范围,采用均匀设计方法设计模拟方案,利用Win SRFR模型模拟得到各方案的灌水效率、灌水均匀度、储水效率和综合指标等灌水质量结果。在此基础上,利用灰色关联分析方法分析畦田灌水质量对各因素的敏感程度。结果表明,灌水质量综合指标对各因素的敏感程度从大到小排序为:改水成数G、单宽流量q、田面糙率n、畦长L、入渗系数K、入渗指数α、畦田纵坡Z。由此可见,灌水质量对技术要素的敏感性要高于自然要素,因此在进行灌溉设计和管理时,更应注重灌水技术要素的控制精度。

摘要：糙率系数是地面灌溉设计和管理的基本参数之一。为了更好地进行地面灌溉系统的设计和管理,研究了畦灌糙率系数的变异规律,并分析了其对灌水效果的影响。在110m的畦田长度上,观测了水流推进过程及沿程各点的水深,采用曼宁公式的数值解法估算了26条畦田的田面糙率系数,分析了其变异规律,评价了糙率系数对灌水质量评价指标的影响。结果表明,裸地畦田的平均糙率系数在0.038左右,其变异程度为中等强度。对试验区域内各畦田灌水模拟结果显示,当采用平均糙率系数模拟灌水效果评价指标时,与采用各畦田实际糙率系数相比,灌水效率指标最大相对误差达6.48%,灌水均匀度最大相差66.67%。因此,在实际地面灌溉设计与管理中,糙率系数的这种差异性不可忽略。

摘要：根据垄作沟灌水分入渗特点和灌水效果,对传统地面灌水质量评价指标体系进行了改进,建立了以灌水均匀度、储水率与田间灌溉水利用率、垄体湿润度4个指标组成的灌水质量评价指标体系,从减少测量工作量与便于实际应用的角度,对指标计算方法进行了简化,利用现场实例试验测定的灌水效果对该指标体系及简化算法进行验证,指标体系科学合理,计算简单可行。

摘要：改水成数是地面灌溉设计和管理的基本参数之一。为了更好地进行地面灌溉系统的设计和管理,统计了畦灌改水成数的控制误差,并分析了其对灌水质量的影响。根据实测的16条畦田不同改水成数的控制误差,采用经典统计学方法得到了其统计特征,并采用地面灌溉模拟模型SRFR评价了其对灌水质量的影响。结果表明,改水成数控制误差具有较强的变异性,改水成数对灌水均匀度的影响大于灌水效率。因此,在实际地面灌溉设计与管理中,改水成数的控制误差不可忽略。较大的单宽流量有助于减小改水成数的控制误差对灌水质量的影响。

摘要：为了更精确地进行灌区灌溉系统的设计与管理,基于Monte Carlo模拟方法模拟灌水流量的变异状况,借助SRFR灌溉模型评价灌水流量变异性对灌水质量的影响,并建立稳健度指标反映其影响程度。提出了合理有效的评价方法,并给出了灌区畦灌方式运行的评价案例。结果表明,灌水质量受灌水流量的变异性影响越大,灌水均匀度对灌水流量的敏感性大于灌水效率。稳健度指标数值越高,说明此流量变异性对灌水质量的影响程度低,稳健度达到80%以上,说明该灌水流量方案对于该区域灌水的应用性良好。

摘要：针对畦灌,研究了Kostiakov模型入渗系数K和入渗指数α的空间变异性及其对灌水质量的影响。根据2008年在河北吴桥进行的棉花播前灌水试验数据,采用最优模式搜索技术估算土壤入渗参数并分析其空间变异性,进而采用地面灌溉模拟软件SRFR模拟了土壤入渗参数空间变异性对灌水质量的影响。结果表明,当其它灌水技术要素相同时,灌水均匀度和灌水效率对K和α的响应关系均为单峰型二次曲线。K的稳定区间较大,α的稳定区间较小,当二者在小值范围内变化时,灌水质量的波动较为平缓;当二者在大值范围内波动时,会引起灌水质量的急剧变化。因此,在畦灌设计过程中,土壤入渗参数的差异性不容忽视。