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作物水分高效利用的技术和理论研究进展作者：袁道梅来源：《现代农业科技》2010年第21期摘要从作物水分高效利用的技术依据、作物吸水的土壤有效水分含量范围、水分对作物生理生态特性的影响、作物和品种耗水特性差异、作物亏水后的补偿效应、水分利用效率与耗水量非同步性等理论领域对国内外研究成果进行了综述,为生物节水和管理节水提供理论依据。
关键词作物;水分利用效率;节水技术;节水理论中图分类号 S5-3;S-0 文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)21-0014-03ReviewonTechniqueandTheoryResearchProgressofCropWaterUtilizationYUANDao-mei(Agricultural Technique Extension Center of Yongdeng County in Gansu Province,Yongdeng Gansu 730300)AbstractThe achievement of technique and theory research on crop water utilization was reviewed in this paper. The main content included the effective soil moisture content for utilization of crops,the effect of water deficit on physiological and ecological characteristics of crop,the different of water consume characteristics of different crops or varieties,the water implement effect of crops after water deficit,the relationship between WUE and water consume amount,etc. This could be used as a theory guidance for bio-water-saving and management water-saving.Key wordscrop;water use efficiency;water-saving technique;water-saving theory随着淡水资源日趋紧缺以及人口增加对旱耕地压力的逐步增大,充分利用有限水资源、走节水型旱作农业的路子已成为旱农发展的主流。
灌溉渠道流量计算方法的原理与应用灌溉是农业生产中非常重要的一环，而灌溉渠道流量的准确计算则是确保灌溉效果的关键。
本文将介绍灌溉渠道流量计算的原理与应用，并探讨几种常见的计算方法。
一、灌溉渠道流量计算的原理灌溉渠道流量的计算主要依赖于水力学理论。
水力学是研究液体在流动过程中的力学性质的科学。
灌溉渠道作为导水工程的一种，其内部的水流行为也遵循着相应的水力学规律。
灌溉渠道流量计算的基本原理是根据渠道断面的形状、水流速度以及流量的守恒等原理来推导和计算。
在实际应用中，我们常使用流体力学的公式和理论进行计算，例如Bernoulli方程、曼宁方程等。
二、灌溉渠道流量计算的应用灌溉渠道流量的准确计算对于确保农田的灌溉效果至关重要。
准确计算渠道流量可以帮助农民合理规划灌溉时间和用水量，提高农田的产量和灌溉效率。
灌溉渠道流量计算在以下几个方面有着广泛的应用：1. 确定灌溉渠道的设计参数：灌溉系统的设计需要根据灌溉渠道的流量来确定渠道的尺寸、坡度以及水流速度等参数。
通过对灌溉渠道流量的准确计算，可以确保渠道的合理设计，提高灌溉的效果。
2. 确保灌溉水源的充足供给：灌溉渠道流量的计算可以帮助农民评估灌溉水源的供给能力，以确保灌溉过程中水源的充足性，避免因水源不足而影响农田的灌溉效果。
3. 监测和管理灌溉水量：通过定期对灌溉渠道流量的计算和监测，农民可以及时了解到灌溉水量的变化情况，进行合理的调整和管理，及时解决灌溉中的问题，提高水资源的利用效率。
4. 评估和改进灌溉系统的效果：通过对灌溉渠道流量的计算和分析，可以评估灌溉系统的效果，发现问题和不足之处，并通过相应的改进措施来提高灌溉效果和水资源利用率。
三、常见灌溉渠道流量计算方法1. 曼宁公式：曼宁公式是灌溉渠道中最常用的流量计算公式之一。
它基于经验公式，通过利用渠道横断面的几何特征和水流速度来计算流量。
曼宁公式的形式为Q = K * A * R^(2/3) * S^(1/2)，其中Q表示流量，A为渠道横断面积，R为湿周与湿面积的比值，S为渠道坡度。
我对农业节水灌溉的认识我对农业节水灌溉的认识，可归结为两点：第一，农业节水灌溉节水的实质是减少灌区蒸发蒸腾耗水量，或者说是减少灌区农业耗水量。
在资源性缺水地区实施农业节水灌溉，目标是把灌区的农业耗水量减少到等于或小于当地水资源可利用量。
否则，采用的一切先进技术的建设成果都不能认为是取得了完满的成功。
第二，在适合打井灌溉的地方，农业生产应以开发利用地下水作为应对气候变化和旱涝盐碱综合治理的基础设施和重要手段。
基于以往参与旱涝盐碱综合治理和农业节水灌溉的科研与生产实践，总结出在种植小麦、玉米、棉花、马铃薯和花生等旱作物的北方地区，作物复种指数与农业耗水量的对应关系大致如下：农业复种指数 1.0~1.2 1.5 1.7 1.9农业耗水量( mm) 400~500 500 650 750此处所说的农业耗水量，是灌区内包括耕地与非耕地的综合耗水量。
因为耕地与非耕地通过地下水运动，二者有水力联系，应作为一体研究。
上述与作物复种指数对应的耗水量经验数值，出于各地农业栽培技术、作物品种特性、生长发育状况和产量等差异，可能有正负5%至10%的变幅。
在我国北方地区，如当地多年平均可利用的降水量达到或超过与当地作物复种指数对应的农业耗水量，这类地区打井提取地下水灌溉，地下水位在多年系列里可保持动态平衡。
如当地可利用的多年平均降水量达不到与当地作物复种指数相对应的农业耗水量，则应当从境外引水，实行地表水地下水联合运用、井渠结合的灌溉方式。
从境外引水数量，只需补充可利用降水量不足；过多引水就需多排水，否则，就可能引发土壤次生盐碱化和沼泽化灾害。
如果当地多年平均利用的降水量达到与当地复种指数对应的农业耗水量，且又无条件引境外水灌溉，则应进一步加强节水措施，调整作物种植结构，甚至缩小灌溉面积，以降低农业耗水量，使地下水在多年系列里保持基本平衡和可持续利用。
以农业耗水量为基准进行多种水资源开发利用的管理，其基础为农作物科学灌溉和开发利用地下水，内容不同于当前讨论的水资源供水管理和需水管理，应称之为水资源耗水管理。
渗流理论在农业节水灌溉技术一、渗流理论概述渗流理论是研究液体或气体在多孔介质中运动规律的科学。
在农业节水灌溉技术中，渗流理论的应用至关重要，它能够帮助我们更好地理解水分在土壤中的运动过程，从而提高灌溉效率，减少水资源的浪费。
本文将探讨渗流理论在农业节水灌溉技术中的应用，分析其重要性、挑战以及实现途径。
1.1 渗流理论的基本原理渗流理论基于达西定律，该定律描述了在一定条件下，流体通过多孔介质的流速与压力梯度成正比的关系。
在农业灌溉中，土壤被视为多孔介质，水分的渗透和运动遵循这一基本原理。
1.2 渗流理论在农业中的应用渗流理论在农业中的应用主要体现在以下几个方面：- 灌溉系统设计：通过渗流理论，可以优化灌溉系统的布局，确保水分均匀分布，提高灌溉效率。
- 土壤水分管理：利用渗流理论，可以更准确地预测土壤水分的动态变化，为灌溉决策提供科学依据。
- 作物生长模型：渗流理论可以结合作物生长模型，预测作物对水分的需求，实现精准灌溉。
二、农业节水灌溉技术的发展农业节水灌溉技术是现代农业发展的重要组成部分，它通过科学的方法减少农业用水，提高水资源的利用效率。
本节将分析农业节水灌溉技术的发展现状、关键技术和未来趋势。
2.1 农业节水灌溉技术的发展现状随着全球水资源的日益紧张，农业节水灌溉技术得到了快速发展。
目前，滴灌、喷灌等高效节水灌溉技术已经被广泛应用，显著提高了农业用水效率。
2.2 农业节水灌溉技术的关键技术农业节水灌溉技术的关键技术包括以下几个方面：- 精准灌溉技术：通过精确控制灌溉量和时间，满足作物的水分需求，减少浪费。
- 土壤水分监测技术：利用土壤水分传感器等设备，实时监测土壤水分状况，为灌溉提供数据支持。
- 智能控制系统：结合现代信息技术，实现灌溉系统的自动化控制，提高灌溉管理的智能化水平。
2.3 农业节水灌溉技术的未来趋势未来农业节水灌溉技术的发展趋势将更加注重以下几个方面：- 系统集成：将灌溉技术与作物生长、土壤管理等系统集成，实现农业生态系统的优化。
关中灌区灌溉管理体制改革探讨摘要随着社会主义市场经济的发展，灌区的管理体制不顺、机制不活、经费短缺、人员过剩、管理粗放、工程保障程度低等问题日益突出，已经不能跟上社会经济发展的步伐，这不仅对国民经济带来安全隐患，而且严重影响到了灌区自身的发展。
长期以来在计划经济条件下形成的灌区的管理和经营体制，很难适应社会主义市场经济和灌区经济良性循环的要求。
因此，全面推进灌区工程管理体制改革势在必行。
本文首先介绍了关中灌区，整理了关中灌区管理体制改革的演变过程，接着对关中灌区的五个灌溉管理体制改革形式进行研究，分析了各自的特点以及存在的问题，最后在以上研究基础上提出了改进建议，关中灌区更新改造工程的实施，对量大面广的田间工程的投入与管护问题找出了一条根本的解决途径，对我国灌区工程更新改造都有一定的指导意义。
关键词：关中灌区，管理体制改革，农民用水户协会Irrigation Management System Reform in Guanzhong Irrigation DistrictABSTRACTWith the development of socialist market economy, irrigation management system is not smooth, the mechanism is not active, the shortage of funds, personnel surplus, extensive management, low degree of engineering security problems have become increasingly prominent, can not keep up with the pace of socio—economic development, which not only bring security risks to the national economy, but also seriously affects the development of the irrigation district. For a long time, under the condition of planned economy, it is difficult to adapt to the requirements of the socialist market economy and the virtuous circle of irrigation district. Therefore, it is imperative to comprehensively promote the reform ofirrigation project management system.This paper firstly introduces the evolution process of Guanzhong irrigation district, finishing the reform of management system of irrigation district of Guanzhong, and then studied the five irrigation district of Guanzhong irrigation management system reform, analyzes their characteristics and problems, finally the study puts forward suggestions for improvement, implementation of Guanzhong Irrigation improvement project, investment and management of field engineering of large quantity to find a fundamental solution, have certain guiding significance for the renovation project of irrigation district in our country.Keywords:Guanzhong irrigation districts;management system reform;Water Users’Association目录一、关中灌区概况（一）关中灌区地理位置（二）关中灌区运行现状（三）灌区改制的目的和意义二、关中灌区灌溉管理体制改革的演变（一）集体化管理阶段（１９４９—１９８５）（二）灌溉管理民营化阶段（１９８５—１９９６）（三）参与式灌溉管理及农民用水户协会的发展（１９９６年至今）三、关中灌区灌溉管理体制改革的主要形式及成效（一）承包经营（二）拍卖（三）租赁拍卖（四）股份合作供水社（五）农民用水户协会四、关中灌区改制的对策建议（一）争取政府支持（二）广泛宣传，提高认识（三）水价改革（四）灌区改革必须因地制宜（五）主系统改革与支斗渠改制相结合关中灌区概况（一）关中灌区地理位置陕西有着悠久的灌溉历史，早在秦国时期就有兴修水渠的记载，关中地区位于陕西中部（包括西安、渭南、宝鸡、铜川、咸阳），属于暖温带半干旱半湿润气候，降水量非常丰富，光热资源充足，日照时间长，霜期比较短，适宜种植经济作物和粮食作物。
作物的调亏灌溉一、研究背景当今世界面临着人口、资源与环境三大问题，其中水资源是各种资源中不可替代的一种重要资源，水资源问题已成为举世瞩目的重要问题之一。
据统计，目前全球干旱半干旱地区占土地总面积的36%，占耕地总面积的43.9%。
中国水资源状况总体上来说是：总量大，人均少，南多北少，水资源时空分布不均。
我国水资源总量大约为28000亿m3，大约占到全球水资源总量的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均却只有2200m3，大约是世界平均水平的1／4，并且是全球人均水资源最贫乏的国家之一。
我国西北地区是世界上干旱缺水最严重的地区之一，水已经成为制约西部经济社会发展及生态环境改善的主要因素。
我国西北地区水资源的总量为2344亿m3，仅占全国水资源总量的8%。
扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后，中国现实可利用的淡水资源量则更少，仅为11000亿m3左右，人均可利用水资源量约为900 m3。
我国用水量中61.9％以上的是农业用水。
农业用水中90％是灌溉用水。
我国的灌水利用率仅有0.45，而一些发达国家可以达到0.8以上。
我国灌溉水的利用效率也很低，全国灌溉水的利用率为0.84kg/m3，发达国家的水分利用率已接近2.0kg/m3，有的国家甚至更高。
在中国的水资源相对贫乏的同时，各地区用水浪费及水污染问题严重，即便是较为缺水的城市，人们也没有很高的自己的节水意识，生产生活中存在着大量的浪费水的现象，这对于水资源并不丰富的中国，无疑是雪上加霜，此外，在生产生活中，造成水污染的情况时有发生，这不得不提高警惕。
二、研究的目的和意义全球范围来看，水资源短缺和人口增长的矛盾日益加剧。
水资源短缺对我国经济的制约越来越明显，北方很多地区都存在着严重的水资源紧张的问题，虽然国家的大力开发“南水北调”战略，将南方充足的水调到缺水的北方，但是根本性的缺水问题还是难以得到解决，并且南方的水多也是相对来说的，南方的水量也存在着时间分布不均匀的问题，夏秋季为丰水期，春冬季为枯水期，总的来说，中国的水资源还是匮乏的。
