南方丘陵灌区水田-塘堰-沟道系统水循环特征及回归水重复利用规律分析

作     者：邵培寅 熊玉江 袁念念 彭正艺 李亚龙 苏沛兰 魏广飞 叶磊 林晓炜 SHAO Peiyin;XIONG Yujiang;YUAN Niannian;PENG Zhengyi;LI Yalong;SU Peilan;WEI Guangfei;YE Lei;LIN Xiaowei

作者机构：太原理工大学水利科学与工程学院太原030024 长江水利委员会长江科学院农业水利研究所武汉430010 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 湖北省漳河工程管理局荆门448156 江苏省科佳工程设计有限公司无锡214000 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2023年第39卷第11期

页      面：106-117页

核心收录：

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 081501[工学-水文学及水资源] 0815[工学-水利工程] 0901[农学-作物学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金委员会-水利部-中国长江三峡集团有限公司长江水科学研究联合基金项目(U2040213) 清华大学联合开放基金项目(sklhse-2022-Iow09) 山西省基础研究计划项目(20210302124249、20210302124370)。 

主　　题：排水 灌溉 水循环 水量平衡 南方丘陵灌区 回归水重复利用 

摘      要：南方丘陵灌区因其地势起伏、塘堰众多,为农田灌溉储水、用水提供了便利,导致灌区水循环路径复杂、不同系统水量交换不清晰、回归水重复利用无法定量计算。为了探明灌区水循环规律,通过2 a(2021—2022年)现场观测试验,对水田、塘堰和沟道分别构建水量平衡模型,提出“首尾比较法来复核田间灌溉水量,区分了回归水重复利用的发生场所,分生育期评价水循环规律和回归水重复利用程度。结果表明,通过水田水量平衡公式并结合DRAINMOD模型计算的田间灌水量,2 a的结果与塘堰、沟道和渠道灌溉实测值之和的相对误差分别4.65%和-2.74%,表明“首尾比较法复核灌溉水量较为可靠。在田间灌溉水不同来源中,渠道直灌、沟道、塘堰分别占9.77%、71.81%和18.42%。由于灌溉需求,整个生育期塘堰消耗了82.73%的初始蓄水量,渠道补给、降雨、沟道来水分别补充了38.15%、29.98%和14.60%。塘堰回归水重复利用率全生育期呈逐渐减小的趋势,沟道是回归水重复利用的主要场所,且回归水重复利用率是塘堰的2倍(80.86%)。渠道灌溉水初次分配仅有29.44%进入田间,但是塘堰和沟道二次分配使得至少72.10%的渠道水进入田间。南方丘陵灌区塘堰和沟道水循环受人类活动影响严重。灌区管理者“补给塘堰为主、直灌田间为辅的灌溉策略符合农民需求、实际灌溉效率较高。