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当前,我国农业用水占总用水量的80％以上,但农业灌溉水利用率只有40%左右,比发达国家低一半以上。国内外大部分灌区,无论是大型还是小型灌区,由于受到设计水平及施工技术等因素的制约,大都为传统的人工控制系统。广西年平均降雨量在1500mm左右,雨量虽然比较充沛,但时空分布不均,春秋两季旱情严重,同时农民在水稻灌溉中习惯用漫灌、串灌的灌水方式,用水量极大,造成灌溉用水浪费现象严重。因此开展灌溉节水自动化研究,对提高农业用水管理水平,实现节水,降低运行费用意义重大。 本文通过分析水稻的需水规律,总结出不同灌溉方式下水稻的灌水量、耗水量,结合配水软件技术,制定出最优的配水计划,将渠系节水与田间节水相结合,科学地确定灌区作物需水量和灌溉供水量。主要研究成果如下: (1)田间试验区在2010年早稻全生育期,自动监测与传统灌溉相比灌水量节水22.0%,薄、浅、湿、晒节水16.1%,在晚稻全生育期,相对于传统灌溉模式,自动监测节水15.9%,薄、浅、湿、晒节水6.9%;在2011年早稻全生育期,与传统灌溉模式相比,采用自动监测节水12.9%,薄、浅、湿、晒节水10.2%,在晚稻全生育期,相对于传统灌溉模式,采用自动监测节水17.7%,薄、浅、湿、晒节水5.8%。试验表明,自动监测节水效果最好,薄、浅、湿、晒次之。 (2)薄、浅、湿、晒与传统灌溉相比,全年灌溉水生产率平均值,从1.8kg/m3提高到2.2kg/m3,提高22.2%,每立方米灌溉水生产的稻谷产量增加0.4kg;自动监测与传统灌溉相比,全年早晚稻灌溉水生产率平均值,从1.8kg/m3提高到2.6kg/m3,提高44.4%,每立方米灌溉水生产的稻谷产量增加0.8kg;自动监测与薄、浅、湿、晒相比,全年灌溉水生产率平均值,从2.2kg/m3提高到2.6kg/m3,提高18.2%,即每立方米灌溉水生产的稻谷产量增加0.4kg。薄、浅、湿、晒和自动监测与传统灌溉相比,能够高效率地利用灌溉水量,尤其是早稻采用薄、浅、湿、晒,晚稻采用自动监测。 (3)灌区庙岭支渠和秧塘支渠轮期1节水38.25万m3,灌区轮期2节水167.41万m3,灌区轮期3节水80.67万m3。渠系配水、节水取得一定的成效。 (4)灌溉节水自动监测技术在水资源调配上取得一定的成效。技术应用后2010年全灌区的灌溉水量比2001年-2006年多年平均的灌溉水量节约水量约为1827.4万m3,2011年节约水量为2336.1万m3。节约出来的水资源能够用于补充漓江旅游及桂林新城区的建设用水。