河套灌区畦灌灌水质量评价与优化

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.