史 源 白美健 李益农 章少辉 李亦凡 戴 玮

(中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室， 北京 100038)

0 引言

目前，地面灌溉是我国乃至世界范围内应用最为广泛的灌溉方法，具有基础设施简单、操作简便、成本低廉等特点[1]。在世界范围内，地面灌溉面积占总灌溉面积90%以上[2]，美国占比为50.7%[3]，我国占比为86.4%[4]。冬小麦是华北地区主要粮食作物，以畦灌为主的地面灌溉是冬小麦普遍采用的灌溉方法，但由于田间管理粗放、相关畦灌要素设置及管理不合理等因素，导致田间灌水质量不高、灌水效率较低。

现有的地面灌溉优化研究主要集中在畦田规格、入畦流量、田间微地形、改口成数等灌水技术要素及灌水质量评价优化等方面。林性粹等[5]建议按照农机设备作业宽度的整数倍来确定地面灌溉畦田宽度，一般取1.5～5 m，窄畦有利于获得较好的灌水质量，建议不超过3 m，畦田长度按照田面坡度、土壤质地及透水性能来确定，自流灌区建议取50～100 m，井灌区建议取10～50 m，我国《节水灌溉工程技术标准》[6]建议畦田长度不宜超过75 m。对于田面坡度，郭元裕[7]认为0.1%～0.3%的田面坡度较为适宜。入畦单宽流量取决于畦长、土壤入渗能力、田面坡度等因素，王京等[8]认为砂壤土较为适宜的入畦单宽流量为4～9 L/(s·m)，粘壤土为3～6 L/(s·m)，畦长较短、田面坡度较大时建议取小些，反之取大些。刘钰等[9]在河北省雄县采用ISAREG模型对不同灌溉制度的田间试验成果进行了模拟，结果显示，现行灌溉定额大大超过灌溉需水量，其原因是受地面灌水技术的制约，并定性提出了改进地面灌溉技术的优化方案。……