海河平原区（精选七篇）
海河平原区 篇1
1.1 自然地理概况
泗洪县位于江苏省西部,淮河中游,洪泽湖西岸,介于北纬33°08′～33°44′,东经117°56′～118°46′。西与安徽泗县、五河县接壤,南与安徽明光市、江苏盱眙县为邻,东与泗阳县、淮安市淮阴区、洪泽县隔湖相望。全县总面积2 731.4 km2,其中水面面积1 004 km2,陆地面积1 727.4 km2。县境内有1/3面积处于洪泽湖周边滞洪区范围之内,特殊的地理位置和地形特点,决定了泗洪是个洪涝灾害频发的地区。
1.2 洪涝灾害现状
从新中国成立以来由于水利工程失修,排涝沟河不成体系,因此虽然降雨不是很大,但灾害严重,后随着治淮工程的实施和区域治理,排涝泵站建设等,泗洪县低洼地区以及县城抗灾能力得到较大提高,虽然2003、2007年连续发生流域性大洪水,但均避免了洪泽湖周边滞洪区滞洪,县城虽然内涝严重,但未发生溃堤等严重灾害情况。
本文利用MIKE11的HD模块,以泗洪县城区水系为实例,建立一维水动力学模型,以20年一遇暴雨条件下城区河网的计算结果,分析了排涝安全,对以后的城区排涝安全建设具有较强的参考意义。本文研究范围包括9条河流,城区河网概化参见图1。
2 设计暴雨计算
2.1 设计暴雨量确定
本次计算移用《泗洪县城市防洪规划》的研究成果,得到泗洪县不同频率设计暴雨,见表1。
根据泗洪县城市防洪排涝标准,确定该地区排涝标准为20年一遇。20年一遇最大24 h暴雨量为208.7 mm。
2.2 设计暴雨过程
求得设计雨量后,采用选定典型暴雨分配过程,再进行同倍比分时段控制缩放的方法推求设计暴雨过程分配。
2.2.1 典型暴雨的确定
为了保证计算结果的合理性,在选择典型暴雨的过程中遵循以下原则:
(1) 历史上已经发生过的流域性特大暴雨,雨量时空分布资料充分和可靠;
(2)造成特大洪涝灾害的暴雨,水文气象条件较接近规划情况;
(3)暴雨类型和时空分布特征具有代表性;
(4)对规划工程不利的雨型。
根据以上原则,查阅水文年鉴,选取1963年7月19日发生的一场降雨过程为典型暴雨过程。
2.2.2 采用同倍比法在指定设计时段内对典型暴雨过程的缩放公式
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式中:Pp,j为各分区第j时段设计雨量,mm;PD,j为各分区第j时段典型雨量,mm;XP为规划区域设计雨量,mm;XD为规划区域典型雨量,mm。
根据以上公式,得到设计暴雨过程见表2。
3 产汇流计算
3.1 产流计算
本次计算采用降雨径流相关法。参考《城市人工水体水文效应与防灾减灾》一书中提到的城市几种特定下垫面的径流系数,见表3。
根据泗洪县城用地规划图,即可确定泗洪县城区分区径流系数,再根据某一时段内城区平均降雨深度P与径流系数的乘积得到相应时段内的径流深R,即:
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根据以上公式可以得到不同方案的下的年内各场降雨的径流深。由各个分区的面积,进而可以得到各个分区各场降雨的产流量。
3.2 汇流计算
由于泗洪县城区面积小,不透水面积比例高,降雨后汇流较为迅速,故不考虑管渠排水过程,同时鉴于泗洪县城区干流河道平均比降小于0.5%,流域面积介于30～1 000 km2,可以应用瞬时单位线法得出净雨流量过程。
泗洪县城区研究面积为74.71 km2。在《江苏省暴雨洪水图集》中查的参数m2=0.5,m1=2.25×F0.38,进而可以计算得到n=2,k=5.79 ,积分求得:
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再根据如下公式进行转化,得到净雨为10 mm的单位线:
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将瞬时单位线转换为Δt=1的时段单位线得:
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最后,将净雨为10 mm的时段单位线与降雨过程卷积即能得到流域出口断面的流量过程线。以下为卷积公式的离散化形式:
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用平均分配法进行河网分段入流计算。公式如下:
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式中:Wj为第j段河流的入流量;W为研究区域年净雨量;Lj为第j段河流的长度;undefined为不同分区内所有河段总长。
根据瞬时单位线的方法可以计算得到20年一遇城区各个分区的年内径流过程,将其叠加可以得到城区径流过程,见图2。
4 水动力模型的建立
本文在进行排涝水力计算时,采用MIKE11水动力模块(HD),它是由丹麦水利研究所(DHI)研制开发的。该软件以求解圣维南方程组作为理论基础,主要应用于河流和湿地的生态及水质评价等方面。
HD水动力模块所用的描述一维非恒定水流运动规律的控制方程组为圣维南方程组,它由描述质量守恒的连续性方程和描述能量守恒的动量方程组成。
连续方程:
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动量方程:
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式中:x为距离坐标;t为时间坐标;A为过水断面面积;Q、h为流量及水位;q为旁侧入流量;α为动量系数,一般取值为1;C为谢才系数;R为水力半径;g为重力加速度[1]。
MIKE11 HD模型的构建包括了河网文件、断面数据、边界条件和模型参数文件4部分的确定。
4.1 河网文件的生成
河网文件是MIKE11所有文件中最复杂的一个文件。在模拟河道水系时,为了尽量减少人为误差,必须在充分掌握详细的天然河网、水文资料的基础上,对河网根据等效原理进行合理概化。
根据河网文件底图,绘制河段,编辑河段信息。在对模拟河段进行数值概化时,河道空间计算步长根据该段河道的长度做出相应的调整,并满足每个Δx≥500 m,河网概化见图3。
4.2 断面文件生成
MIKE11模型在运算时是根据断面数据文件中的断面数据确定水位计算点,同时根据模型在水位计算点之间自动内插的桩号确定流量计算点。为了尽可能地达到精确模拟计算的要求,在本文断面文件中输入断面数据时,断面的间距不宜过大,尽量控制在50～100 m;此外,为了达到计算精度的要求,在特定地点,如河流交汇处加密断面数据,以作控制。河道断面文件见图4。
其中,河道断面分为两类:现状断面及规划设计断面。现状断面包括濉河与老汴河河道断面,均根据泗洪县水利志[4]得到,反映河道的现状情况。余下7条河流的河道断面均采用设计断面,参考正在进行的泗洪县河道整治资料确定。
4.3 边界文件生成
MIKE11模型中的边界文件包括外部边界和内部边界。外部边界中最常用的是水位和流量边界。结合泗洪县城区现状,该模型中一共有5个上边界,分别设在拦山河、东风大沟、早陈河、拦岗河和濉河西段,这5个上边界均采用流量数据作为边界,模型中的设计流量过程是由降雨资料通过推理公式的方法推求得到。模型还有2个下边界,分别设在流域下游的濉河闸及老汴河闸处。
模型中的内部边界包括进入各河段的旁侧入流、水面蒸发及降雨。其中,由于该研究区域为平原河网区,所以旁侧入流是以降雨径流形成的均匀旁侧入流的形式形成内部边界进入河道,这部分的数据可以通过城区产汇流计算求得。水面蒸发及降雨均采用实际资料,保证模拟结果的可靠性。边界文件的数据通过时间序列文件储存,见图5。
4.4 参数文件生成
典型暴雨发生于7月19日,此时处于汛期,按照泗洪县城市防洪规划要求,河道的初始水位应控制在12.5 m。因此,模型中初始水位设定为12.5 m。河道糙率n主要反映水流、泥沙、河道特性等多种因素对水流运动影响的综合阻力作用[6],是根据实测流量资料、比重资料,由曼宁公式计算求得。本文中的河道糙率n取0.03。参数文件设定界面见图6。
5 结果分析
通过河网水量模型计算,得到20年一遇最大24 h设计暴雨下的河网水位情况,见图7和图8。
模拟计算后,将各个主要断面的最高水位进行统计汇总,结果见表4。
根据水位变化图可知,暴雨来临初期,河道水位上升迅速,随着时间推移,由于河网的调蓄作用,水位保持了一段时间的平稳。紧接着由于降雨量的持续增加,大的洪峰到来,河道水位又出现了持续上升的趋势,直到20日17时水位基本达到最大,此时降雨已经停止,河网的汇流量明显减少,河道的水位出现平稳的下降。
根据泗洪县城地形条件和河流水系情况,泗洪县城分为5个排涝分区,分别为西南一区、西南二区、东南区、西北区和东北区。
本次计算是在考虑河道排涝泵站的实际抽排能力的基础上进行的,因此只需要考虑河道内的最高水位与排涝限制水位的关系即能确定排涝安全。根据《城市防洪规划》,西南二区和东南区20年一遇排涝水位为15.8 m,西北区和东北区20年一遇排涝水位为16.2 m。根据上述排涝水位的要求,各河道的最高水位均低于排涝限制水位,因此泗洪城区可以满足20年一遇排涝要求。
6 结 语
本文详细描述了MIKE11模型的建立步骤,通过区域产汇流计算得到模型边界条件,利用模型对20年一遇暴雨条件下的河网水量进行了模拟计算。计算结果表明,泗洪县城区河网能够满足设计暴雨下的排涝要求。
摘要：行洪排涝是平原河网区汛期的重要任务。利用MIKE11模型中的HD模块,以江苏省泗洪县城区水系为实例,建立了一维水动力学模型,并利用产汇流计算确定了模型的边界条件,对20年一遇暴雨条件下的城区河网水量进行了模拟计算。结果表明,在现有的排涝设施条件下,泗洪县城区河网能够满足设计暴雨下的排涝要求。
关键词：泗洪县城区河网,产汇流计算,MIKE11模型,排涝水位,排涝安全
参考文献
[1]梁忠民,钟平安,华家鹏.水文水利计算[M].北京:中国水利水电出版社,2006.
[2]杨洵,梁国华.基于MIKE11的太子河观-葠河段水文水动力模型研究[J].水电能源科学,2010-11.
[3]王领元.丹麦MIKE11水动力模块在河网模拟计算中的应用研究[J].中国水运,2007.
[4]泗洪县水利志编写组.泗洪县水利志[M].南京:江苏人民出版社,1993.
[5]杨松彬.嘉兴市区河网汇流数值模拟[D].杭州:浙江工业大学,2007.
海河平原区 篇2
1．定导向点
在选线布局确定的控制点之间，根据平原、微丘区路线布设要点，通过分析比较，确定可穿越、应趋就和该绕避的点和活动范围，建立一些中间导向点，
2．试定路线导线
参照导向点，试穿出一系列直线、交汇出交点，作为初定的路线导线，
3．初定平曲线
读取交点坐标计算或直接量测转角和交点间距，初定圆曲线半径和缓和曲线长度，计算曲线要素。
4．定线
海河平原区 篇3
关键词：吉林省；平原耕作区；高油大豆；小粒豆；栽培
中图分类号：S565.1文献标识码：ADOI编号：10.14025/j.cnki.jlny.2015.10.007
1平原耕作区高油大豆
1.1耕翻整地技术
平原耕作区主要包括榆树、德惠、公主岭和九台等地，土壤肥力较高，地势平坦，需建立以保水为主体，提高地力、蓄水保墒为核心的深、浅耕、免耕相结合的耕作制度。一是以抗旱保苗为重点，春整地，中耕深松接纳雨水；二是秋整地，做到秋雨春用，结合秸秆根茬粉碎还田，培肥地力。
耕地解冻10厘米以上时机械灭茬，粉碎根茬长度5～6厘米，土壤细碎，地表平整，无漏耕，不拖堆，然后深松夹肥起垄镇压，垄向直，结合垄规范，垄距65厘米。
1.2施肥技术
采用测土配方施肥技术，氮、磷、钾合理搭配施用。底肥：有机肥20～25吨，专用肥（40%N-P2O5-K2O含量为10.5-13.5-16左右）200～370公斤；种肥：施入种下3～5厘米，播种时施入，磷酸二铵30～60公斤，氯化钾25～60公斤；追肥：根据大豆长势，第一次追肥在始花期，每公顷用尿素7公斤，加硼、钼微复肥0.2公斤，再加磷酸二氢钾1.5公斤，对水500公斤喷施。第二次追肥在大豆豉粒初期，每公顷用7公斤尿素加叶面肥，对水500公斤喷施，避免大豆后期脱肥。
1.3种子及其处理技术
按当地的生育期及生态类型，选择高产、抗倒、抗逆性强的审定品种。种子采用机械精选后再人工筛选后，去除病、虫粒和杂粒，种子纯度、净度不低于98%，发芽率90%以上，含水量不高于13%。选用符合国家相关要求的专用種衣剂，进行种子包衣处理。
1.4机械化精量播种技术
一般当5厘米土层的平均温度达到10℃～12℃时播种最适宜，垄60～70厘米，垄上双条精量播种，垄上双条苗带的间距要达到10～12厘米。一般种植密度20～25万株/公顷。
1.5田间管理技术
1.5.1化学除草播种后、拱土前采用药剂喷雾，进行土壤封闭处理。药剂有嗪草酮，乙草胺，异丙草胺，精异丙甲草胺、噻吩磺隆，二甲戊灵，氟乐灵等，异恶草酮，咪唑乙烟酸。常用药剂：每公顷50%乙草胺乳油3000～3750毫升土壤较湿润效果好。或5%咪唑乙烟酸水剂2000毫升/公顷进行土壤处理，异恶草酮每公顷有效量1080～1200毫升，兼防禾本科和阔叶杂草。
在大豆1～3片复叶，杂草2～5叶期，药剂喷雾防治。药剂有稀禾啶，精吡氟禾草灵，精喹禾灵，精恶唑禾草灵、乙羧氟草醚，三氟羧草醚，乳氟禾草灵，苯达松，氟磺胺草醚，噻吩磺隆，烯草酮等。常用药剂：每公顷用5%精禾草克乳油900～1125毫升，或用广来灵（异噁草松）每公顷有效量360～504克。
1.5.2中耕除草在幼苗拱土时，实行铲前趟一犁或垄沟深松。在幼苗第一片复叶展开时，进行头遍铲趟。苗高10厘米左右，进行第二遍铲趟，中耕深度12厘米。封垄前进行第三遍铲趟，培土达到第一复叶节。伤苗率小于3%。第三次中耕主要是破除板结层，消灭杂草，防止倒伏。生育后期拔除田间大草。
1.5.3化控处理植株长势较弱时，施用生长促进剂。喷施云大-120（1∶3000倍），即每公顷用150毫升云大-120，对水450公斤，叶面喷施。如果大豆前期生长旺盛，为防倒伏，在初花期与叶面肥一起喷施生长抑制剂控制生长。每公顷施用60～80克2.3.5-三碘苯甲酸，用酒精充分溶解后，对水500公斤。或使用中国农大研制的新型调节剂SHK-6，每公顷75克，对水450公斤。
1.5.4主要病虫害防治技术灰斑病和霜霉病：可在发病初期用50%多菌灵可湿性粉剂，每公顷1500克，对水喷雾防治。
胞囊线虫病：胞囊线虫病常发生地区进行种子处理，用10%的克百威种衣剂进行包衣。蚜虫：蚜虫发生时期一般为6月中旬～7月中旬，当5%～10%的植株卷叶或百株蚜量在1500头以上时防治，每公顷用5%来福灵乳油0.3L，2000～3000倍液喷雾防治或10%比虫啉300克，对水300～400公斤喷雾。红蜘蛛：当田间发现有发生时，每公顷用35%赛丹乳油1000～1500毫升，或1.8%阿维菌素制剂150毫升，对水450～500公斤喷雾。食心虫：食心虫发蛾高峰期一般在8月8～15日，药剂防治关键期是成虫盛发期，豆田有成团飞翔现象，每公顷可用2～4公斤80%敌敌畏乳油，浸750根左右玉米轴，抛于田间熏蒸防治，浸过敌敌畏的玉米轴每3～5垄抛一垄，3～5米远抛一根。
1.6收获技术
机械收获，叶片全部落净，豆粒归圆时进行，机械收获时，损失率≤3%，破碎率≤1%，割茬不留底荚。
2小粒豆综合高产栽培技术
2.1选地及整地技术
选择排水较好的漫岗地或阳坡地种植小粒豆。进行秋整地、施肥、起垄，垄距65～70厘米。
2.2选种及种子处理技术
人工或机械选种，要求发芽率达90%以上，净度达98%以上。用种子量0.3%的50%多菌灵、种子量0.2%的50%福美双、种子量0.05%的YZ901、种子量1%的水进行复方湿拌种。
2.3施肥技术
一般每公顷施纯氮50公斤、纯磷90公斤、纯钾40公斤，施肥总量1/3做口肥，2/3深施肥，施于种下8厘米。
2.4播种技术
5月份气温稳定通过6℃时开始播种。种植密度为25～30万株/公顷，产量最高。可用气吸式播种机垄上双条精量点播，覆土2～3厘米，然后重镇压。
2.5田间管理技术
出苗后第一遍中耕，深松25厘米；2～3片复叶时第二遍中耕；封垄前第三遍中耕。除草：秋季每公顷喷广灭灵0.7公斤+赛克津0.4公斤+禾耐斯1.6公斤，要求喷雾均匀，混土彻底，喷药后施肥、起垄；对于秋季没施药的地块，土壤墒情好可采用播后苗前土壤药剂处理。
2.6调节防病技术
分枝期：喷施多效唑255克/公顷，浓度100毫克/公顷，以防止倒伏；初花期喷施垦原丰产素150毫升/公顷+水240～300公斤/公顷；有条件的在盛花期喷施磷酸二氢钾2250克/公顷+水240～300公斤/公顷。
2.7收获技术
当叶片全部落净，豆粒归圆时进行收获，子粒含水量降至15%以下时开始拾禾。
平原圩垸农田区除涝方法研究 篇4
我国南方圩垸主要是指沿江滨湖的低洼易涝地区以及受潮汐影响的三角州地区,这些地区均是江湖冲击平原,土壤肥沃、水网密布、湖泊众多、水源充沛。这些地区的特点是地形平坦,大部分地面高程均在江、河(湖)洪枯水位之间。每逢汛期,圩外河(湖)水位常高于田面,圩内涝水无法自流外排,往往渍涝成灾。特别是大水年份,还常决口泛滥,严重影响农业生产。由于一般年份雨量丰富,所以在江河两岸和沿湖滩地都筑堤围垦,形成了大面积的水网圩垸。在圩垸与外河(湖)交界处往往需要建闸,汛期关闸,将洪水挡在外河。圩内全部面积上的总产水量,除河网和田间滞蓄一部分外,其他均由排涝泵站在规定的时间内抽排至外河。
1 除涝力方法的确定
根据南方圩垸地区的特点,圩垸内除涝的方式有两种:一是增加水域面积,提高河网的滞蓄能力;二是增加泵站抽排能力。本文就这两种方式,按照工程投资最小的原则,合理选择除涝的方法。
1.1 确定除涝标准
根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB 50288-99)及各地经济与农田产量等实际情况,确定圩垸内农田区除涝标准。
1.2 设计暴雨计算
利用境内(或周边)的雨量站长年实测的最大日雨1.3 除涝方案
增加水泵设计流量与河网滞蓄能力的方法,均能提高各分区排涝能力。由此有3种方案可供选择。
1.3.1 方案一
方案一是在现有河网布局的基础上,通过增加水泵设计流量方式来排除各计算分区的涝水。
水泵的设计流量可按下式计算[1]
undefined (1)
式中 Q现状—圩垸内现有的水泵排涝流量(m3/s);
ΔQ—圩垸内需要增加的水泵排涝流量(m3/s);
A1—圩垸水田面积(km2);
A2—圩垸旱地面积(km2);
V—圩垸内河网(湖泊)滞蓄容积(m3);
R—圩垸内设计频率暴雨产水量(mm);
T—排水天数(d);
t—排水泵站每天开机小时数,一般取20～24h。
采用该方案相应的投资:一是水泵建设费用和水泵运行费用;二是为了使河道过流能力与水泵排涝流量相匹配的疏浚拓宽费用和征地费用。
1.3.2 方案二
方案二是在现有水泵排涝能力的基础上,通过增加河网滞蓄能力的方式达到各计算分区的除涝标准,其计算公式可由式(1)转化而来。
ΔV=1 000[A1(R-h)+A2R]-3 600tTQ现状-V现状 (2)
采用该方案相应的投资为水域疏浚拓宽费用、征地费用和河网(湖泊)管理费用。
1.3.3 方案三
方案三是通过增加水泵排涝能力和河网滞蓄能力相结合方式来解决圩垸内排涝问题,其计算公式可由式(1)和式(2)进行转化
ΔV+3 600tTΔQ=100[A1(R-h)+A2R]-
3 600tTQ现状-V现状 (3)
该方案是增加水泵设计流量和增加河网滞蓄能力的组合,因此ΔV和ΔQ的值应该是一组相互关联的数据。采用该方案相应的投资为水泵建设费用、水泵运行费用、疏浚拓宽费用、征地费用和水域管理费用。
1.3.4 方案比较的经济模型
该模型是针对上述3种方案为选择相对较优方式建立的数学模型,其目标函数为在满足系统除涝要求的情况下总投资和运行费用最小。由于投资属于一次性投入,运行管理费每年都发生,为便于方案比较,本规划采用年值法[2]进行比较,其数学公式为
minNF=min[IB×(A/P,i,n)+IS×(A/P,i,n′)+
UB+US] (4)
式中 NF—除涝工程措施满足标准要求情况下,需要增加工程投资和系统运行费用的等效年值(万元);
IB—增加水泵设计流量相应的工程建设投资(万元);
IS—增加河网(湖泊)滞蓄能力相应的工程建设投资(万元);
UB、US—增加的水泵装机和水域滞蓄能力的年运行管理费用(万元);
n、n′—系统运行年数,n取20年,n′取 100年;
(A/P,i,n)—资金回收系数,取(A/P,i,n)undefined;
i—社会折现率。
其中,IB包括水泵建设费用、为了使河道过流能力与水泵排涝流量相匹配的疏浚拓宽费用和征地费用。IS包括增加水域滞蓄容积的疏浚拓宽费用和征地费用。当采用方案一时,IS和US为0;当采用二方案时,IB和UB为0。
根据圩垸的实际情况,确定相关参数,计算得到等效年值NF。NF越小,方案越优,最终得到NF最小值对应的水泵设计流量和河网滞蓄能力。
2 计算实例
2.1 基本情况
某南方圩垸农田区,地势平坦,面积25.8km2,除涝能力为5年一遇1日暴雨2日排至主要作物耐淹深度,除涝标准为10年一遇1日暴雨2日排至主要作物耐淹深度。其基本情况如下:
总面积/km2:25.8
河网(湖泊)滞蓄容积/万m3: 68
水田面积/km2: 16.5
10%最大日设计暴雨/mm: 100.7
水泵排涝能力/m3·s-1: 5.7
水田滞蓄水深/mm:30
2.2 除涝方案
根据该圩垸的实际情况及设计暴雨,分别计算3个方案的除涝能力及投资情况。计算等效年值NF的相关参数如下:
社会折现率i/%:10
水泵建设费用/万元·(m3/s)-1:10
泵站年运行费用/元·(km2/(m3/s)-1:750
拓宽疏浚费用/元·m-3:15
征地费用/万元·hm-2:15
水域年管理费用/万元·(km2水域)-1:19
2.2.1 方案一
根据式(1)得到
undefined=4.2m3/s
根据该圩垸河道断面及比降情况,与水泵总设计流量9.9 m3/s相匹配,需疏浚拓宽水域9万m3,征地面积4hm2,则方案一的等效年值NF为
NF=IB×(A/P,i,n)+IS×(A/P,i,n′)+UB+US
=91.3万元
2.2.2 方案二根据式(2)得到
ΔV=1 000[A1(R-h)+A2R]-3 600tTQ现状-V现状
=602 260m3
根据该圩垸容积、水面面积及水位的关系,增加602 260m3的滞蓄容积,需疏浚拓宽水域60万m3,征地面积7.07hm2,则方案二的等效年值NF为
NF=IB×(A/P,i,n)+IS×(A/P,i,n′)+UB+US
=197万元
2.2.3 方案三根据式(3)得到
ΔV+3 600tTΔQ=1 000[A1(R-h)+A2R]-
3 600tTQ现状-V现状 =602 260m3
根据该圩垸容积、水面面积及水位的关系,增加602 260m3的除涝能力,需增加泵站设计流量、河网(湖泊)面积及其他相应措施,见表1所示。
得到由此方案三等效年值NF与增加的水泵设计流量的关系曲线,见图1所示。由图1可知,水泵流量增加越多,等效年值NF越小。
2.2.4 方案选择
根据以上3个方案的比较,在满足除涝标准的要求下,增加水泵流量越多,所要求的等效年值越小。因此,平原圩垸除涝方法选择方案一,即增加水泵流量为4.2m3/s。
3 结束语
本文提供了确定南方圩垸型河网地区除涝方法的一种思路。该方法基于圩垸型河网地区除涝特点,对农田区除涝方式进行了分析。本文的研究结果表明,从工程角度出发,增加水域滞蓄能力和增加水泵设计流量均能满足除涝要求;从经济角度出发,可以建立合适的经济模型,选择最实惠的除涝方式。
除涝方案的确定由经济模型比较确定,受当地经济因素影响很大。因此,除涝方案的选择应根据当地实际情况择优选取。
摘要：我国南方圩垸地势平坦,大部分高程均在江、河(湖)洪枯水位之间,因此汛期容易受洪涝灾害影响。在分析南方圩垸地区特点的基础上,提出了除涝的措施,即增加抽排能力、增加水域滞蓄能力和两者结合的3种方案。再采用等效年值法,对3种方案进行投资比较,最终选择等效年值最小者为最佳除涝方案。例证表明,该方法合理可行。
关键词：平原圩垸,除涝,等效年值,滞蓄能力
参考文献
[1]郭元裕.农田水利学[M].北京:中国水利水电出版社,1985:51-74.
[2]施熙灿,蒋水心,赵宝璋.水利工程经济[M].北京:中国水利水电出版社,1993:52-56.
海河平原区 篇5
1 农田病虫害生态修复技术
1.1 害虫诱杀技术
一是利用麦粘虫的趋性, 采用糖醋酒混合液诱杀成虫、利用杨树枝条把、稻草把诱集产卵;利用水稻害虫成虫的趋光性, 在稻田设置频振式杀虫灯诱杀成虫, 减轻稻瘿蚊、叶蝉、稻黑蝽、稻纵卷叶螟、稻飞虱、螟虫等害虫的种群数量[1]。二是应用昆虫化学信息素诱杀二化螟。
1.2 灌水控螟与种植引诱作物诱杀螟虫技术
螟虫卵孵化始盛期, 将田水排至3 cm以下, 降低蚁螟为害叶鞘的部位, 盛孵高峰后和盛孵末期, 均灌深水, 以杀死幼虫[2]。田边种植玉米等诱集螟虫, 集中杀灭。
1.3 稻鸭共育技术
利用鸭子在稻田中穿梭觅食, 起到刺激水稻健壮生长、耕耘、吃 (踩) 草、捕虫的作用, 减轻纹枯病、叶蝉、螟虫、稻飞虱、稻水象甲、水生杂草等病虫草害的为害[3]。于水稻移栽10 d后开始投放幼鸭, 抽穗前收鸭, 一般放鸭以150～300只/hm2为宜。
1.4 生物农药治虫技术
对螟虫、稻纵卷叶螟、稻飞虱发生量大必须用药的情况下, 用苏云金杆菌 (Bt) 、藜芦碱、烟碱·苦参碱等防治。可有效保护稻田天敌, 维持稻田生态平衡。
1.5 健身栽培控制病虫技术
一是选用适合当地生产需要的高产优质的抗病虫品种甬优15。二是播种前要先进行晒种、选种等工作, 再进行种子处理。用25%脒鲜胺乳油稀释成5 000倍液浸稻种48 h。培育无病壮秧, 增强对病虫的抵抗能力。三是推行宽行窄株、东西向种植方法。有利于促进秧苗生长、通风透光, 提高水稻抗不良环境、抗病虫的能力。密植规格为行株距30cm×20 cm。四是科学施肥管水。提倡有机肥、无机肥结合施用, 氮、磷、钾肥配合使用。另外, 要重视硅肥、镁肥等微量元素的施用。翻耕前施沼液90～120 t/hm2, 改良土壤的理化性状。施肥要做到以施底肥为主, 底肥占50%～60%, 分蘖肥占20%～30%, 穗肥占10%～20%[4]。纯氮总量比常规减半 (控制在105 kg/hm2) , 配合磷、钾肥的施用可以起到一定的调控病虫害的作用。早施追肥, 看苗施追肥, 分返青期和圆秆拔节期2次追肥。穗期慎施氮肥, 在抽穗前10～15 d, 对明显脱肥的田块可少量追施穗粒肥, 可喷施磷酸二氢钾等叶面肥。晚稻追肥截止期控制在8月15日。在全生育期中, 长期淹灌水层, 容易引发稻瘟病、纹枯病、稻飞虱、稻纵卷叶螟、稻苞虫的发生和为害。水稻在减数分蘖期、抽穗分化期、分蘖期、移栽期不能缺水, 分蘖末期应在苗数达到需要分蘖苗数时排水晒田[5]。坚持干干湿湿的原则, 移栽期、分蘖期浅灌勤灌, 分蘖盛期苗够开沟晒田, 后期间歇灌水, 一般在收割前10～15 d水稻完全成熟后才可断水, 防止后期断水过早。五是水稻中后期的病虫害防治。水稻中后期的病虫害是病虫发生和防治的关键时期, 明确当时的病虫害主攻对象, 抓住主要病虫害兼顾其他病虫害的防治。中后期主要是以稻曲病、纹枯病、稻纵卷叶螟、螟虫为主, 在预计虫害发生大必须用药的情况下, 稻纵卷叶螟和螟虫卵孵化盛期采用苏云金杆菌 (Bt) 制剂防治;稻曲病等要着重在破口前7 d至抽穗期对水稻进行保护, 特别是多阴雨天有利发病的天气情况下要进行2次以上药剂防治, 间隔7 d用药1次。在稻飞虱重发时, 采用生物农药藜芦碱、烟碱·苦参碱或环保、低毒、高效型化学药剂吡蚜酮、噻嗪酮 (扑虱灵) 等防治。六是农作物收割期间, 田间天敌有一个向外迁移的过程, 路旁、沟边、田埂等杂草应保留。在田埂、路边与玉米间作荫蔽性大的植物大豆等, 有意识地堆放草把, 以便提供天敌栖息场所。
2 生态修复技术应用效果
2.1 农田天敌群落的种类和数量明显增加
生态修复区已实现连续3年未施用任何化学农药, 农田天敌群落的种类和数量明显增加。一是盆拍法。每年的10月初, 用盆拍方法调查生态控制田和农民自防田的蜘蛛数量、稻飞虱数量和中性昆虫数量。每盆拍6丛水稻, 重复10次。其中2011年10月初浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所吕仲贤博士邀请了国际水稻研究所动物分类专家乔·卡丁、邦·西尔维亚对浙江省农业科学院指导的东吴生态修复区稻田进行节肢动物的分类和鉴定工作。从表1可以看出, 2011年田间的蜘蛛数量生态控制田比农民自防田增加5.3倍, 2011年生态控制田的蜘蛛数量比2009年增加了13.5倍;2011年田间的中性昆虫数量生态控制田比农民自防田增加1.9倍, 2011年生态控制田的中性昆虫数量比2009年增加了39.8倍;2010年鄞州区甬优系列褐飞虱属大发生年份, 农民自防田多次用化学农药防治, 田间虫量仍较高, 生态控制田在9月中旬, 采用生物农药藜芦碱、烟碱·苦参碱防治1次, 虫量基本和农民自防田接近。2011年未经任何防治, 飞虱数量处于可控范围内。二是粘卡法查寄生蜂。每田挂卡20张, 挂48 hm2。2010年查3次, 20张卡平均诱集到寄生蜂:生态控制田19.7头, 比农民自防田4.3头多3.6倍, 原因是农民多次使用化学农药防治;2011年查5次, 20张卡平均诱集到寄生蜂:生态控制田14.0头, 比农民自防田8.4头多66.7%, 原因是鄞州区病虫发生较轻。
2.2 肥料利用率明显提高, 土壤酸化程度得到缓解
一是在翻耕前施入沼液90～120 t/hm2, 使土壤理化性状和作物根系环境得以改善, 土壤有益微生物的总量和活性大大增加, 提高了土壤的自净能力, 农作物的抗逆性增强, 保持耕地资源的可持续利用。二是农药使用量下降50%以上, 农残污染减轻, 为天敌营造了良好的生存环境。三是采用测土配方施肥技术使用专用复合肥, 提高肥料利用率, 避免盲目、过量施肥造成的肥料流失和浪费, 减轻化肥对环境的“立体污染”。氮肥用量由原来的210 kg/hm2降至105 kg/hm2, 利用率由原来的25%提升至30%以上;速效钾由原来的66.6 mg/kg提高到80 mg/kg以上, 土壤酸化程度得到缓解。
2.3 产量稳定, 效益提升
2011年生态控制区的扬麦12小麦平均产量6 075 kg/hm2, 甬优15晚稻平均产量7 425 kg/hm2。粮食产量基本与农民自防田接近。农药、化肥成本降低, 且稻米销售价在20元/kg以上, 综合效益明显提升。
3 结语
经过3年的实施, 田间的天敌种群和数量已达到一定规模, 田间自然控害效果十分明显, 但要真正恢复农田生态系统需要5年乃至更长的时间。
摘要：阐述了平原稻区农田病虫害生态修复技术, 并总结了其应用效果, 即:农田天敌群落的种类和数量明显增加;肥料利用率明显提高, 土壤酸化程度得到缓解;产量稳定, 效益提升。
关键词：农田病虫害,生态修复技术,应用效果,平原稻区
参考文献
[1]张先华.豫南优质水稻主要病虫发生特点及综合技术[J].河南农业科学, 2004 (4) :73-74.
[2]刘康成, 熊健生, 肖筱成, 等.吉安市水稻主要病虫害生物农药防治技术规程[J].江西农业学报, 2011 (9) :81-82, 85.
[3]熊文献, 庞振凤.稻瘟病的防治技术[J].河南农业科学, 2002 (7) :52.
[4]杨永升, 李逊, 刘兴龙.水稻条纹叶枯病的防治技术[J].河南农业科学, 2003 (6) :53.
海河平原区 篇6
SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 模型是20世纪90年代由Jeff Arnold博士为美国农业部农业研究服务局开发的流域管理模型[1],该模型具有较强的物理机制,可以预测复杂流域内“不同空间和时间分布的气候变化”以及“土壤类型、土地覆被变化、农业管理措施(BMP)等人类活动”对流域水循环、泥沙、营养物质和农药、作物产量等的长期影响[2,3]。SWAT模型在世界范围内已具有十分广泛的应用,在我国的汉江[4]、海河[5]、淮河[6]等流域也有大量应用实例。在中国期刊全文数据库中(http://dlib3.cnki.net/kns50, 1979-2010年),以“SWAT模型”为题名检索词,可以检索到136条记录;以“SWAT模型”为主题检索词,可以检索到305条记录。
尽管SWAT模型在我国乃至世界上已有广泛应用,但该模型在平原河网地区的应用尚不多见,其中一个主要原因就是SWAT模型在平原河网区应用时“河流的生成及子流域的划分”非常困难。SWAT模型中的“流域划分(Watershed Delineator)”模块对平原河网区河流的生成效果较差,该模块自动生成的河流与实际情况相差甚远,生成的河流相比起实际存在的河流过于简化,且计算出的河流流向与实际情况也常常不一致。针对上述问题,本文提出了“分片区、分层次”的河流生成和子流域划分方法,应用于温瑞塘河流域平原河网区,取得了不错的效果,可对SWAT模型在平原河网区的应用提供技术支持。
1 研究方法
1.1 分片区划分思路
首先,将整个河网区划分为一定数量的片区,分别利用SWAT模型的“流域划分(Watershed Delineator)”模块生成各片区的河流和子流域;其次,将生成的各片区的河流、子流域分别进行合并,并根据各片区的水力关系修改合并后河流、子流域“*.Shp”文件的数据库;将“合并、修改后”的、“覆盖整个河网区”的河流、子流域文件(“*.Shp”文件)重新导入SWAT模型中,重新生成河流、划分子流域,并计算河流、子流域的各种参数。
1.2 分片区具体操作步骤
利用SWAT模型对平原河网区进行河流生成、子流域划分的具体操作步骤如下。
(1)根据研究区域大小、研究区的实际情况及模型模拟计算的目标,将河网区划分为几个、十几个或几十个(甚至更多)片区。
(2)根据一定尺度的DEM数据,将河流引导文件(“*.shp”文件)导入SWAT模型的“流域划分(Watershed Delineator)”模块的操作界面,利用该模块的“Mask”、“Burn In”、“Flow direction and accumulation”、“Creat streams and outlets”、“Delineate watershed”等功能,分别引导生成各个片区子流域、河流的“*.Shp”文件。
(3)将生成的各个片区子流域的“*.Shp”文件在ArcGIS软件(ArcMap)中合并为一个“*.Shp”文件,删除该“*.Shp”文件数据库中的多余字段,保留“FID”、“Shape”、“GRIDCODE”、“Subbasin”字段;将该“*.Shp”文件数据库的“GRIDCODE”、“Subbasin”两个字段的数值修改为“以1为起始值的连续系列”。
(4)将生成的各个片区河流的“*.Shp”文件在ArcGIS软件(ArcMap)中合并为一个“*.Shp”文件,删除该“*.Shp”文件数据库中的多余字段,保留“OBJECTED”、“Shape”、“ARCID”、“GRIDCODE”、“FROM_NODE”、“TO_NODE”、“Subbasin”、“SubbasinR”字段。
将该“*.Shp”文件数据库的“ARCID”、“GRIDCODE”两个字段的数值修改为“以1为起始值的连续系列”。
将该“*.Shp”文件数据库的“FROM_NODE”、“TO_NODE”、“Subbasin”、“SubbasinR”4个字段值在整个网河中统一编号(统一原各片区的相应数值)。
按照各片区间的水力关系(汇水关系),修改“*.Shp”文件数据库中“原各片区出口子流域河流”的“TO_NODE”、“SubbasinR”两个字段值。
(5)手动修正个别的、相邻片区间重叠的子流域边界;手动修正两个相邻片区中具有水力关系的子流域的河流线,使其连续。
(6)将合并、修改后的整个河网区的子流域、河流的“*.Shp”文件,通过“Pre-defined streams and watersheds”功能,导入SWAT模型的“流域划分(Watershed Delineator)”模块,重新生成河网区的子流域和河流,并计算子流域、河流的各种几何参数。
1.3 分层次划分思路
为了使SWAT模型应用于平原河网区时更加符合实际情况,划分出尽可能多的子流域,包含尽可能多的河流,在已经对河网区进行片区划分的基础上,对河网特别错综复杂或重点关注的片区进行进一步的片区划分,并以继续划分得到的片区为对象,生成河流并划分子流域,即“分层次”划分子流域;然后,按照本文1.2中的步骤(3)-(6),合并不同层次片区生成的河流和子流域,从而生成整个河网区的河流及其相应的子流域。
1.4 特殊处理
1.4.1 缺失河道
在利用“流域划分(Watershed Delineator)”模块分片区生成河道、划分子流域的过程中,仍然会有个别的、比较重要(或值得关注)的河道不能与片区内大多数河道一起生成,本文称其为“缺失河道”。处理“缺失河道”的方法为:使用“流域划分(Watershed Delineator)”模块的“Mask”和“Burn in”功能,并通过调节(一般是调大)流域划分界面上“Stream definition”功能区的“Area”对话框,单独生成“缺失河道”及其对应的子流域,并按照本文1.2中(3)-(6)的方法与各片区的生成结果合并。
1.4.2 “空白”区域
本文中的“空白”区域是指分片区生成的片区间未划入子流域集水区范围的区域。按照本文1.2中的步骤分片区生成河网区的子流域时,因河网区地势非常平坦,在各片区之间会有很少部分的“空白”区域。处理“空白”区域的方法为:在执行1.2中的步骤(5)之后,拖动空白区域周围子流域的边界线,让空白区域的子流域“平分”空白区域。根据实际操作经验,按1.2中的方法生成河网区子流域时,空白区域并所占的比例很小,因此“平分”的处理方法不会对子流域划分造成较大的误差。
1.4.3 环状河网
环状河网是平原河网区河道的一个主要特征,SWAT模型的“流域划分(Watershed Delineator)”模块不能直接生成环状河网,相应处理方法为:删掉组成环状河网的4条河道中的1条,按照本文1.2中的步骤分片区划分子流域、生成河道之后,采用本文1.3.1的方法对删掉的环状河网河道单独生成河流和子流域,将生成结果与片区的生成结果合并。
2 应用实例
2.1 研究对象
本文的研究对象为位于瓯江以南、飞云江以北温瑞平原的温瑞塘河流域平原河网区,温瑞塘河流域面积为740 km2。温瑞塘河流域平原河网区与浙江省内杭(州)嘉(兴)湖(州)平原、宁(波)绍(兴)平原、温(岭)黄(岩)平原的河网区类似,具有两个主要特征:①地势平坦,河网密集,温瑞塘河流域平原河网区的河网入流边界与出流边界的地面高程差小于5m,因为地势平坦,且人工开凿(晋代)的渠道较多,河网十分密集;②人口众多,经济发达,河网水体污染严重。
进入20世纪80年代以后,随着温州经济的迅猛发展,各类污水长期大量直排入温瑞塘河,河道水质日益恶化为劣V类水。除直排、漏排的点污染源外,面源污染也是引起温瑞塘河水体严重恶化的、不可忽视的因素。温瑞塘河流域的面源污染主要包括两种类型,一是城市区域的地表径流污染,温州市区人口密度较大,小餐馆、菜市场广泛分布,雨水冲刷地面形成的径流携带大量污染物直接入河或通过管网进入河道;二是农业面源污染,浙江平原河网的一个主要功能为灌溉,温瑞塘河的灌溉面积达到了3.21万hm2,与之相对应的是农田区域化肥农药的大量使用,使得农田径流以及流失的表层耕土中均含有大量的氮磷营养物质,因此大量含氮磷的营养物质进入水体,造成塘河流域的农业面源污染,加剧了塘河水体的恶化。
如本文引言部分所述,如果可以解决平原河网区“河流生成和子流域划分困难”的难题,“可反映人类活动、具有物理基础”的SWAT模型在研究平原河网区的面源污染机理方面将有广阔空间。
2.2 效果分析
2.2.1 不划分片区
将温瑞塘河流域2.5 m×2.5 m的DEM(Digital Elevation Model)数据分别转化为5 m×5 m、10 m×10 m、20 m×20 m、30 m×30 m、50 m×50 m、75 m×75 m、100 m×100 m、125 m×125 m、150 m×150 m等不同栅格大小的DEM。以上述各种栅格的DEM为基础,输入温瑞塘河流域边界的“*.img”文件以及温瑞塘河的河流中心线的“*.Shp”文件,利用“流域划分(Watershed Delineator)”模块的“Mask”、“Burn in”等功能自动生成网河区的河流(因生成的河流不连续,未在生成河流基础上进一步划分子流域)。
由河流生成结果可以看出,随着底图DEM中栅格大小的变化,利用SWAT模型“流域划分(Watershed Delineator)”模块自动生成的河网,其河道密度、主要水流方向、流域出口位置、各主要片区之间的连接性等均会发生变化。
(1)河道密度。
总体而言,随着DEM栅格的增大,生成的河流的密度有逐渐变小的趋势。
(2)水流方向和流域出口位置。
基于75 m×75 m、100 m×100 m栅格的DEM生成的流域出口位置较为接近,利用其他栅格的DEM数据生成的流域出口位置均有明显差异;与流域出口位置差异较大相对应的是利用不同栅格的DEM数据生成的河流流向也有明显差异。
(3)主要片区之间的连接性。
在不划分片区的情况下,根据各种栅格的DEM数据,利用SWAT模型自动生成的河流,基本都不连续,分为2个以上的、无水力联系的、独立的片区。
实际河流利用线状矢量数据表述,因而不受DEM分辨率的影响(生成的河流则受DEM分辨率的影响)。
2.2.2 分片区划分效果
根据温瑞塘河河网的实际情况(主要水流方向、集水区域),按照本文2.2中的步骤(1)将该河网划分为3个不同的组成部分,见图1(a);按照本文1.2中的步骤(2),以20 m×20 m的DEM为基础,输入温瑞塘河的河流中心线的“*.Shp”文件,利用“流域划分(Watershed Delineator)”模块的“Mask”、“Burn in”等功能自动生成3个片区的河流并划分出各自的子流域,见图1(b);按照本文1.2中的步骤(3)-(6),合并生成整个河网区的河流及其相应的子流域,见图1(c)。
由图1(c)可以看出,在将河网区分3个片区的情况下,合并生成的河流基本是温瑞塘河的干流河道,不少支流在河流生成过程中被忽略掉了。根据其他研究成果,对较大流域的平原区利用“Burn in”功能引导生成的河流也是主干河道,因其模拟范围较大(或是河道本身就不复杂),生成河流的精度可以满足研究或生产的需要。温瑞塘河流域面积小于1 000 km2,属于小流域,其河网错综复杂;另一方面,由于该区域经济发展较快,人类活动对水环境的影响很大,在对该区域做模拟研究时需要评估尽可能多的河流的水污染情况,所以图1(c)所示的河流生成和子流域划分并不能满足人们的研究要求。
2.2.3 分片区、分层次划分效果
图2是对温瑞塘河河网区分片区、分层次划分子流域的实例。在本文2.2.2中将温瑞塘河网河区划分为3个片区的基础上,对河道错综复杂、人口较为密集的片区[图1(b)中左上角的片区]又划分为了27个片区[图2(a)],分别生成河流和子流域。按本文1.2中的步骤(3)-(6)进行合并,最终生成的河流和子流域见图2(b),共生成274个子流域和274条河道。相比图1(c)中的生成结果,图2(b)中生成的河流,跟实际中的河流中心线明显吻合较好。
3 结 语
本文采用“分片区、分层次”的划分方法,利用SWAT模型的“流域划分(Watershed Delineator)”模块,以温瑞塘河河网区为研究对象,生成了“SWAT模型计算需要的”、平原河网区的河流和子流域,取得了下述良好的效果。
(1)生成的温瑞塘河平原河网区的子流域、河流具有“连续性”(如“不分片区、直接生成”,子流域、河流不连续)。
(2)生成子流域和河流与实际情况比较接近。
(3)可以对“河流生成和子流域划分”进行“局部加密”,即可以单独将河网错综复杂或重点关注的区域的子流域划分的更加细致(相对其他区域)。本文中提到的“局部加密”效果,与利用“有限差分(FDM)”、“有限单元(FEM)”方法进行水动力学模拟计算时计算网格的局部加密技术有一定相似之处。
(4)可生成环状河网。
综上所述,本文提出的“分片区、分层次”的子流域划分方法,可为SWAT模型在平原河网区的应用解决一个技术难题,可对相关研究起到很大的促进作用。
摘要：由于平原河网区地势平坦,地形起伏较小,SWAT模型在对平原河网区进行河流生成和子流域划分时往往不能反映河流的真实情况,经常会出现所生成河流不连续的现象。针对此技术问题,提出了“分片区、分层次”的河流生成和子流域划分方法,可以解决SWAT模型在平原区河流生成和子流域划分困难的问题,生成的子流域和河流与实际情况比较接近并可以对河流生成和子流域划分进行“局部加密”。将“分片区、分层次”方法应用于温瑞塘河流域,取得了不错的效果。
关键词：SWAT,平原河网,河流生成,子流域划分,温瑞塘河流域
参考文献
[1]王中根,刘昌明,黄友波.SWAT模型的原理、结构及应用研究[J].地理科学进展,2003,22(1):79-86.
[2]张永勇.闸坝工程对河流水量水质影响量化研究[D].武汉:武汉大学,2008.
[3]Neitsch S L,Arnold J G,Kiniry J R,et al.Soil and water as-sessment tool theoretical documentation version 2005[R].Grass-land,Soil and Water Research Laboratory:Agricultural Re-search Service,2005.
[4]夏智宏,周月华,许红梅.基于SWAT模型的汉江流域径流模拟[J].气象,2009,35(9):59-67.
[5]李建新,朱新军,于磊.SWAT模型在海河流域水资源管理中的应用[J].海河水利,2010,(10):46-49.
海河平原区 篇7
1 豫东南平原砂姜黑土区小麦生产现状
小麦生产现状调查结果显示, 农民种植单一, 经济效益低;盲目过度使用农药、化肥、除草剂等;种子、农资流通泛滥, 管理混乱;秸秆还田不足3成, 随意堆放、焚烧, 污染环境, 浪费资源, 土壤理化性状破坏严重, 农田生态趋于恶化;管理粗放, 整地质量差, 导致土壤耕层变浅, 病虫害逐年加重, 产量不稳, 其主要表现在以下几方面。
1.1 整地
90%的农户整地采取旋耕2遍, 深15~20 cm;大部分不耙压 (目的是节省开支) , 30%旋耕后耙压;无畦埂。
1.2 施肥
70%农户犁地时肥料底施“一炮轰”, 中后期不追肥;30%的农户于返青期追肥, 追施尿素112.5~150.0 kg/hm2;施肥量一般为复合肥不少于900~1 200 kg/hm2或等量尿素、磷酸二铵等, 不施锌肥和有机肥[1]。
1.3 播种
95%的农户旋耕后即等待播种, 60%~70%的农户购买麦种, 30%左右种子自备, 假种子现象时有发生;播量一般为187.5~225.0 kg/hm2, 其中80%农户播量不少于210.0 kg/hm2;只要临近播种时节80%农民有抢时抢墒播种习惯, 宁早勿晚, 早播现象明显[2]。
1.4 管理
大部分农户有拌种习惯, 播后不镇压, 绝大部分不浇“蒙头水”, 小麦主要生育时期从不主动浇水;除草剂广泛使用, 但盲目性大, 药害时有发生;病虫害发生严重, 药剂防治参差不齐。
1.5 收获
麦收季节, 随意收获性大, 夹生收割造成巨大浪费, 主要是由于收麦是依靠过往机械, 都怕错过时机没人收。
2 砂姜黑土的特点及低产原因
研究表明, 砂姜黑土有五大特点, 即“易旱、易涝、砂姜层、瘠薄、质地黏重”。其主要存在以下问题:一是适耕期短, 整地稍有差迟则细土少, 尽是小如核桃大如鸡蛋的坷垃头 (土块) , 土壤虚松、透风跑墒、易冻、易旱、易涝, 播种“悬籽、吊苗”, 作苗难;二是土壤结构不良, 保水供肥能力差, 蒸发量大;三是质地黏重, 耕层浅, 作物根系下扎困难, 不发小又不发老。
2.1 砂姜黑土土壤质量差
砂姜黑土区多数为地势低洼有水排不出, 且土壤坚实, 耕层以下有胶膜、砂浆等新生体, 严重阻碍了水分的上下运行, 致使涝时地上水不能下渗, 旱时地下水上不来, 造成旱涝灾害;砂浆层的出现, 严重影响作物根系下扎, 根系遇砂浆层受阻, 生长缓慢[3];土壤质地黏重, 通透性差, 处于嫌气状态, 有机质分解缓慢, 易被土壤固定积累, 供肥性差;耕性不良, 适耕期短, 旱时土壤龟裂严重。
2.2 传统种植模式广泛应用
传统的种植模式不仅不利于土壤养分涵养, 反而造成养分失调, 土壤板结, 而且给某些病虫害的发生与传播创造了有利的条件。如常年小麦—玉米一年两熟制的种植模式, 给小麦梭条斑花叶病毒病、黄矮病、全蚀病、赤霉病等病害的病毒病菌创造了越夏越冬生存繁殖的条件, 近年来感病面积逐年扩大, 逐年加重。据调查, 仅项城市小麦梭条斑花叶病毒病、全蚀病感病发病面积约1.7万hm2, 减产幅度一般达30%以上, 蚜虫危害严重。
2.3 农民科学种田意识淡薄
科学管理意识淡薄是造成产量低的又一根本原因。普遍存在“老弱病残+农机手+种子经销商”合在一起种田, 存在“种在人, 收在天”的思想。其产量水平一直在6 000~7 500kg/hm2徘徊, 且丰欠年份变化幅度大。
3 适合砂姜黑土的黄淮海区小麦丰产高效栽培技术模式
3.1 提高整地质量, 大力推广免耕覆盖深松播种技术, 改良土壤
旋 (耕) 、翻 (耕) 结合耙压 (镇压) , 切实做到精细整地, 达到上虚下实, 逐年加深耕层至25 cm以上;蓄水保墒减少蒸发, 大力推广免耕覆盖深松播种技术, 2~3年翻耕1次;把握秸秆还田最佳时机, 扩大秸秆还田面积, 应用推广秸秆生物菌肥快速腐熟技术[4]。
3.2 选择优良品种, 适时播种
以优质、高产、矮秆、多抗、广适、半冬性品种为主, 10月12—15日播种为宜, 播量以187.5 kg/hm2为佳。
3.3 科学合理施肥, 氮肥后置
适当增施N、P、K及硫酸锌和有机肥氮肥, 提倡氮肥后置分期施用;施用量纯N、P2O5、K2O分别为300、150、150 kg/hm2;基追肥比例N为5∶5, P2O5为7∶3, K2O全部底施。
3.4 科学管理, 防治病虫害
大力推广浇“蒙头水”, 播种时如果墒情不好, 一定要浇水补墒, 确保一播全苗;适时适量浇好越冬水、起身拔节水;注重科学防治病虫害, 合理用药, 严控病虫草害传播蔓延;科学合理调整种植结构。
3.5 提高农业机械化程度, 适时收获
统一调配, 加强机收管理和队伍建设, 在小麦蜡熟末期收获, 减少损失, 摒除随意收获陋习。
4 栽培技术模式推广措施
一是加强宣传强化管理, 高度重视农业科技, 加大对农业科技的资金投入。二是加强农田水利基础设施建设, 加大对砂姜黑土区的政策、资金扶持力度, 保护耕地。三是加强农资市场管理, 建立健全农业科技推广和专业化统防统治体系。四是统筹兼顾, 提高农业机械化程度, 推广先进农业技术, 保护环境, 节约资源, 大力发展农民专业技术合作社。
摘要：结合国家小麦产业体系在黄淮海砂姜黑土区连续多年设置的专项试验研究, 针对河南省粮作区周口、驻马店等地砂姜黑土区小麦生产现状和存在的问题, 进行深入调查论证、科学分析, 初步筛选出了适合该区砂姜黑土种植的栽培技术模式, 提出了具体的推广措施, 以期尽快应用于农业生产。
关键词：砂姜黑土,小麦生产,现状,丰产模式,推广措施,豫东南平原
参考文献
[1]樊学广, 田华星, 李前进, 等.河南省粮作区粮食生产存在的问题及对策[J].中国种业, 2012 (3) :20-22.
[2]刘社方.砂姜黑土小麦生产现状的研究[J].现代农业科技, 2011 (22) :292-293.
[3]田华星, 王锦华, 王海燕, 等.周口市粮作区粮食种植结构存在的问题与对策[J].中国种业, 2014 (8) :30-31.