西藏大学农牧学院2012届农业水利工程本科班毕业设计
初步灌水率图见下图。
2．灌水率修正图：
在修正灌水率图时，要以不影响作物需水要求为原则，尽量不要改变主要作物关键用水期的各次灌水时间，若必须调整移动，以往前移动为主，前后移动不超过三天；调整其它各次灌水时，要使修正后的灌水率图比较均匀、连续。此外，为了减少输水损失，并使渠道工作制度比较平稳，在调整时不应使灌水率值相差悬殊。
作为设计渠道用的设计灌水率，应从修正灌水率图中选取延续时间较长的最大灌水率值，如图中所示q=0.56[m3/（S.万亩）]值，这样不致使设计的渠道断面过大，增加渠道工程量。在渠道运用过程中，对短暂的大流量，可由渠道超高部分的断面去满足。
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第三节 灌溉设计保证率
本灌区的农作物为旱季作物，根据《节水灌溉技术规范》（SL207—98）及已建工程情况确定农田灌溉设计保证率为80%。
一、灌溉制度确定
灌区灌溉制度只能按毕业设计资料，同时考虑灌区的自然气候、降水量、天然降水利用率等因素，并且灌区农作物生育需水主要靠引水灌溉，根据水量平衡原理对灌区灌溉制度进行分析计算。
（1）灌溉制度设计相关参数
土壤计划湿润层深度是灌溉时计划调节控制土壤水分状况的土层深度，它与作物根系活动层深度、土壤性质、地下水埋深等因素有关。一般采用30～40cm，至生长末期，一般不超过80～100cm，在地下水位较高的地区，计划湿润层深度不宜大于60cm。
土壤最适宜含水率是指最适宜作物生长发育的土壤含水率，随作物种类、生育阶段的需水特点、施肥情况和土壤性质等因素而定。为保证作物正常生长，土壤含水率应控制在允许最大和最小含水率之间变化。允许最大含水率一般以不造成深层渗漏为原则，及最大含水率与土壤田间持水率相等。作物允许最小含水率
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应大于凋萎系数。
灌区土壤特性资料采用毕业设计基础资料，其成果见表2-1、表2-2。 表2-1 土壤含水率资料（占干土重的百分数）
田间持水率
土壤等级
（%）
上 中 下
31～33 22～25 19～21
（%） 7～8 8～9
分蘖期 15～16 14～15 13～14
拔节期 17～18
含水率（%） 20～22 17～19 15～17
凋萎含水率
作物适宜含水率（%）
播种时土壤
注：土壤等级以土壤板结程度划分。
表2-2 土壤（中等地）理化性状表
土壤层次（cm）
0～11 11～24 24～57 57～100
含率（%）
4.50 9.50 10.0 16.5
水
湿容重（g/cm）
1.35 1.55 1.72 1.76
干容重（cm）
1.33 1.42 1.56 1.51
孔隙率（%）
50 42.6 35.1 32.3
田间持水率（%）
24.6 25.0 22.0
在西藏气候生态田间条件下，在0～50cm土层范围内，平均含水量降至3%以下，并持续20天以上，才会迫使植株死亡；3～7%的含水量，麦类作物可正常完成生育周期，并获得一定的产量；7%以上的含水量可获得较好的收成。7%的含水量只相当于田间持水量的30～40%，低于国内外认为作物生长期的下限水分条件为田间持水量的40～60%。
因此，在西藏气候生态田间条件下， 可将土壤含水量3%定为凋萎湿度，7%含水量定为麦类作物拔节前适宜水分下限，10～12%含水量定为抽穗开花前后适宜水分下限指标；作物生育期的田间耗水量因受灌水量和降水量多少变化较大，从高产要求，冬小麦耗水量380mm、油菜350mm即可；麦类作物拔节、抽穗后处于雨季，土壤上层水分已能满足作物需水，因而0～50cm土层含水量变化可反映该地区土壤供水情况。
综上分析，灌溉制度推算中采用的土壤水分特性指标为：
田间持水率：β田=βmax=25%；土壤凋萎含水率：β凋=βmin=8%；播种期
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土壤含水率：β播=17%；作物适宜含水率：β宜=12%；以上各值均以干容重的百分数计。
土壤计划湿润层深度：作物生育期初期采用30cm，后期逐渐加深，最大为60cm。
(2）有效降雨量
有效降雨量的分析计算：选取枯（P=25%）、平（P=50%）、丰（P=75%）设计代表年的日降雨资料，降雨有效系数应由实测资料确定，因当地无实测资料，参考《水工设计手册》第8册推荐的参考值，为0～0.8范围内，
（3）作物需水量
灌区一般年份现状情况下，为了保苗播前灌一次水，生育期一般年份灌3～4次，中等干旱年份灌5～7次，每次灌水量各灌区不等，为40～80m3/亩次。冬小麦、油菜的作物需水量采用西藏自治区农科所的试验资料。
（四）按水量平衡原理推求生育期作物的灌溉定额
根据以上灌溉制度相关参数分析，对冬小麦、草场两种作物在整个生育期中任何一个时段t，土壤计划湿润层（H）内储水量的变化进行平衡计算，分析灌水定额。
水量平衡方程式： Wt=W0+WT+P0+Kd+m-E
式中：Wt--t时间的计划湿润层内的土壤含水量（m3/亩）； W0--时段初计划湿润层内的土壤含水量（m3/亩）； WT--计划湿润层加深而增加的水量（m3/亩）； P0 --有效降雨量（m3/亩）；
Kd --时段t内的地下水补给量（m3/亩）； m--时段t内的灌溉用水量（m3/亩）； E--时段t内的作物需水量（m3/亩）。
根据自治区农科所多年的试验观测资料，10月4日～6月4日地下水补给量19.2mm，补给量仅为0.08mm/d；6月4日～10月4日没有地下水补给，因此，不考虑地下水补给量。
按以下公式确定冬麦播前灌水定额：
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M2 =667Hn（θmax－θmin） =667×0.3×0.35[0.92－0.21] =50 （m3/亩） M1——冬麦播前灌水定额；
H———土壤计划湿润层深度（m），根据播前灌水要求确定； n———相应于H土层内的土壤空隙率，以占土壤体积百分数计； θmax—一般为田间持水率，以占空隙的百分数计；
θo——播前H土层内的平均含水率，以占空隙的百分数计； 冬麦全生育期灌溉定额为240 m3/亩，则有总灌溉定额为： M=M1+M2 = 240+50 =290(m3/亩)
校核：W末=Wo+Wt+Po+M+K-ET-P排 305.2=75.6+17.7+18+290－27－69.1 满足水量平衡方程
经计算，播前灌水定额为50 m3/亩。
从计算结果分析，；冬小麦全生育期灌水5次共240m3/亩，加播种前的一次灌水50m3/亩，合计净灌水290m3/亩；油菜的灌溉定额根据当地多年灌溉经验，采用250m3/亩，分5次灌水。
（五） 设计灌水率
灌水率计算主要依据灌区内各作物的灌溉制度、种植比例及作物灌水延续时间，根据在当地的实际调查、灌区规划后的灌水条件、灌区规模及水源条件，综合分析，本次冬小麦的播前灌水延续时间取10天，生育期灌水延续时间取8天，油菜漫灌田期5天，生育期为5天。计算公式为：
qik??imik8.64Tik qik34m/s?10亩）ki--第种作物第次灌水的灌水率（；
式中，
mikTik
3--第i种作物第k次灌水的灌溉定额（m/亩）；
--第i种作物第k次灌水延续时间；
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