农田灌溉退水水量及水质平衡模型分析
2015-08-21刘洪飞
河南水利与南水北调 2015年5期
□ 刘洪飞 □ 王 伟 □ 魏 欢
(1河南省水利勘测设计研究有限公司;2郑州市水利建筑勘测设计院)
1 基本原理和方法
根据水量平衡原理和营养物质质量守恒定律,考虑作物生长过程中农田水循环和氮、磷循环特征,建立农田灌溉退水水量水质模型,模型从水量和营养物质量两方面分析和预测农田灌溉退水的营养物质浓度变化,定量地评价灌溉退水对水质的影响。模型主要包括水量平衡模型和营养物质平衡模型2个部分。在水量平衡模型中,蒸散发作为一个重要影响因素,采用蒸散发模型进行估算。营养物质平衡模型具有统一形式,能够适用于灌区各类营养物质的转化和输移。
1.1 水量平衡模型

式中:△V—农田时段蓄水量增量,m3;QI—时段平均灌溉流量,m3/s;Q0—时段平均退水流量,m3/s;Ph—时段降雨强度,mm/s;E—时段蒸发强度,mm/s;S—灌区灌溉面积,km2;L—时段平均下渗量,m3/s。其中:,E=kpE0—时段水面蒸发强度,mm/s,kp—折算系数,与地表植被类型有关的常数。
1.2 营养物质模型

式中:ΔCp—灌区营养物质浓度的增量,mg/L;V—时段蓄水量,m3;CI—灌区入流营养物质浓度,mg/L;C0—灌区出流营养物质浓度,mg/L;RP—降雨水质营养物质浓度,mg/L;F—为使用化肥或肥料对营养物质浓度贡献量;GP—单位面积作物生长吸收营养物质的总量,t/s;其中:F=kcs,kc—化肥施用系数,t/(km2.s);,GP=GfPer,Gf—时段粮食产量,t/s,Per—粮食中营养物质含量,%。上述其他符号同水量平衡模型。
2 实例分析
2.1 灌区基本情况
2.1.1 地理位置及范围
灌区位于河南省舞阳县东北部的澧河南岸,属淮河流域,涉及舞阳县的舞泉镇、文峰乡、吴城镇及九街乡等6个乡镇。……
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