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2 水量平衡

水资源平衡分析应以区划为单元进行，井灌区如已超采，规划时应根据水量供需平衡分析结果确定适宜的管灌面积和作物种植结构，以控制地下水超采。大型灌区的水源通常还要为城镇工业及生活供水。因此，管灌系统的水量供需平衡分析更为重要。

2.1 地块（3）-1葡萄作物的需水量分析

2.1.1 需水量分析

本项目区不考虑居民生活用水，只考虑作物需水，故选取葡萄作为项目区种植物灌溉制度。

2.1.1.2 现状灌溉效率

项目区为井灌区，土渠灌溉，田间地面平整度不高，因此，输水损失和田间损失均较大，灌水均匀度不高。

2.1.1.3 灌溉效率

本项目区灌溉效率较高，果树面积910，有效灌溉面积1383.47。

2.1.2 作物需水量

作物需水量是农业用水的主要组成部分，也是整个国民经济中消耗水分的最主要部分，因此，它是水资源开发利用时的必需资料，同时也是灌排工程规划、设计、管理的基本依据。

2.1.2.1 作物灌溉制度的确定

作物灌溉制度是指作物播种前及全生育期内的灌水次数，每次的灌水日期、灌水定额、灌溉定额。本设计中为旱作物灌溉制度，用水量平衡分析法确定灌溉制度。

式中、——时段初和任一时间t时的土壤计划湿润层内的储水量

——有效降雨量；

——时段t内的地下水补给量；

——时段t内的灌溉水量；

——时段t内的作物田间需水量；

——由于计划湿润层增加而增加的水量，如计划湿润层在时段内无变化则无此项。

2.1.2.2 计算相关参数

根据各旬的计划湿润曾深度和作物所需求的计划湿润层内土壤含水率的上限和下限，求出H土层内允许储水量上限及下限，绘于图中。

=667

式中 ——允许最大含水率，一般以不致造成渗漏为原则，采用= ，为田间持水率，查基本资料中表2，地块（3）土壤容重1.48,=23.7%(占重量百分比）。故=23.7%；

——允许最小含水率，由于当土壤含水量低于田间持水量的55%时，就应及时灌水，故此时取田间持水量的55%，即=55%×23.7%=13.04%；

——计划湿润层深度，果树为80-100cm，本项目中取H=100cm。

故 =667×1.48×1×23.7%=233.96（）

=667×1.48×1×13.04%=128.73（）

2.1.3 绘制灌溉制度设计图

① 绘制作物田间需水量（）曲线、地下水补给量曲线及由于计划湿润层加大而获得的水量（）累计曲线和净耗水量（--）累计曲线。=667（）。——（）土层中平均含水率，小于。在本项目中，计划湿润层深度无变化，故没有累计曲线。本项目中，水埋深为5-10，而果树实际总灌水深度为206.9，故没无地下水补给，没有地下水补给量曲线。

表2-1 作物田间需水量表

月份

1月

2月

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

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10月

11月

12月

合计

需水量

92.8

140.8

137

127

90.4

693

② 根据设计年降雨量，求出渗入土壤的降雨量，逐时段绘于图上。在确定时，用以下公式： =667H，其中， =（0.7-0.8）。

表2-2 典型地块有效降雨量表

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月份	1月	2月	3月	4月	5月	6月	7月	8月	9月	10月	11月	12月	合计
降雨量p(mm)				21.2	58	99.4	137	127	90	23.5			556
（mm）				17.0	46.4	79.5	109.6	101.6	72	18.8			444.8

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入渗土壤降雨量=，其中为降雨入渗系数，其值与一次降雨量、降雨强度、降雨延续时间、土壤性质、地面覆盖及地形等有关，一般以为：一次降雨量小于5时，为0，当一次降雨量在5-50时，为1.0-0.8，当一次降雨量大于50时，为0.7-0.8。在本设计中，取0.8。

③ 自作物生长初期土壤计划湿润层储水量逐旬减去（--）值，当遇有降雨时，再加上降雨入渗量即得计划湿润层实际储水量曲线。

④ 由于本项目区1-3月份降雨量少，而且此处土壤为壤土，当曲线接近曲线时，既进行灌水，因土壤湿润层未发生变化，故每次的灌水定额为：

=-=233.96-128.73=105.63

⑤ 如此继续进行，即可得到全育期的各次灌水定额，灌水时间和灌水次数。绘图见附图1

2.1.4 确定年灌水量

由图知：果树全生育期内需灌水四次，灌水时间分别为：5月、6月、7月、8月，各次灌水定额为=52 =43 =39 =61 。故生育期灌溉定额为：

=++=52+43+39+61=195。

项目区灌溉面积为910亩，约60.67。灌溉年需水量采用公式：

=10

式中：——灌溉面积，；

——灌溉定额，； =，为管道利用系数，取0.9。

故 =1060.67万

通过计算可得：典型地块（3）-1年需水量为19.71万。

2.2 葡萄需水量分析

2.2.1 基本资料

地块（3）-1位于密云县太师镇后南台村，规格为东西最大长度370，南北最大长度为626，面积为287亩（约为19.13），该地形起伏较大，地面高程为186-320之间，地面高度10-13.5度。

该地块主要种植葡萄，果树基本沿等高线种植，株行距一般为1×3。项目块气象条件同前所述。

根据有关资料，果树的日耗水强度最大值为6。该地块土壤为壤土，土壤肥力中下等，土壤容重1.48，土层厚度1-3，田间持水率23.7%。该地块灌溉水源为山下计划新打一眼机井，单井出水量60，静水位埋深为6-9，动水位埋深为10-15，经测试，水质符合国家灌溉水二级标准。

2.2.2 滴灌灌溉设计

2.2.2.1 设计灌水定额

根据有关设计规范及示范区的实际条件，选用如下设计参数：

① 设计日耗水量： =6互信息；

② 灌水有效利用系数：；

③ 土壤干容重：；

④ 土壤田间持水率： =23.7%（占重量百分比）；

⑤ 计划土壤湿润层： =1.0；

⑥ 土壤设计湿润比： =40% 。

设计灌水定额采用田间持水量进行计算，对于果树适宜土壤含水率的上限，取田间持水量的85%-95%，下限取田间持水量的60%-70%。根据本地区资料， =90%,=70%

则设计灌水定额用下式计算：

=0.1HP（-）

式中： ——土壤容重；——土壤湿润比；——计划土壤湿润层；

——灌溉水利用系数；

计算得 =0.1×1.48×1.0×40×（90-70）23.7%=28.06=28.25

2.2.2.2 设计灌水周期

T=/=d，取上海绿地集团陈军5天。

表2-3 葡萄滴灌出流灌溉制度表

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内容	单位	结果	内容	单位	结果
土壤容重		1.48	设计灌水定额		28.06
计划土壤湿润层		100	毛设计灌水定额		31.18
适宜土壤含水率上限	%	21.33	设计灌水周期	d	5
适宜土壤含水率下限	%	16.59	株行间距		1×3
灌溉水利用系数		0.9	灌水器流量		2.2
田间持水量	%	23.7	系统日灌水时间		18