第三章　三江平原农业灌溉需水规律及灌溉用水特征研究

第一节　试验区基本条件及布置

一、试验区基本条件

试验区布置在三江平原宝清县三江水利试验站内，试验站位于北纬46°19′，东经132°11′，属于高寒区大陆季风气候，特点是春季易旱、气温偏低，年平均气温4．3℃，作物生育期有效积温2000～2600℃，年降雨量470～550mm，多集中在7—9月，年蒸发量约为1000～1200mm，相对湿度66%，日照时数为2300～2800h，无霜期120～140d。试区内地势低洼，土质为黏质草甸土，透水透气性差，pH值6．5，是典型的低湿地，适合水稻作物的生长［1］。

二、试验原理

水田用水量亦称水田耗水量，包括水稻需水量和稻田渗漏量两部分，水稻需水量指水稻生育期内（移植栽培时指水稻本田生育期间）叶面蒸腾量和棵间（水面）蒸发量的总和［2］。叶面蒸腾是指作物根系从土壤中吸入体内的水分，通过叶片的气孔扩散到大气中的现象，也就是说叶面蒸腾过程是由液态水变为气态水的过程。棵间蒸发是指植株间土壤或水面的水分蒸发。稻田渗漏量包括垂直渗漏（土壤渗漏）和侧向渗漏。水稻需水量与气候条件有关；稻田渗漏量与土壤透水性有关［3-5］，所以存在下列关系：

水田用水量＝水稻需水量＋稻田渗漏量

水稻需水量＝叶面蒸腾量＋棵间蒸发量

三、试验区布置及蒸渗测坑改修设计

（一）试区布置

根据试验面积、土壤肥力分布状况、并结合试验的设计任务规划小区。试验小区应选择在土地平整、灌排水条件好、试验观测便利的地块为试验区。所以试验小区布置在试验站办公区后第一段地块，即2号排水路北侧；设计试验小区面积为3000m2；在试验小区内建设灌溉试验蒸渗测坑进行水稻需水量（需水规律）及灌溉用水特征试验研究。试验区具体布置见图3-1 。

（二）蒸渗测坑改修设计

根据水稻需水量试验的需要，利用试验站原有的旱田蒸渗测坑为基础，改修为水田蒸渗测坑。即6个蒸渗测坑，分3个有底蒸渗测坑和3个无底蒸渗测坑。每个蒸渗测坑面积为6．67m2（1/100亩），试验蒸渗测坑土壤为原状土回填，回填土深度为1m，坑沿高出地面0．15m。原旱田蒸渗测坑的基础为钢筋混凝土浇筑，距地面50cm采用的是5mm厚钢板浇筑在钢筋混凝土里。几年前由于试验课题的需要，将旱田蒸渗测坑钢板整体拆运到万家站。所以2013年5月20日前已将蒸渗测坑钢板重新焊接维修，改修为水田蒸渗测坑进行试验。测坑布置实际情况见图3-2。

改修加工材料选用5mm钢板与原留下的钢板焊接制作；蒸渗测坑上口采用5×5角钢与钢板焊接。根据《灌溉试验规范》（SL 13—2004）的要求，水田蒸渗测坑面积不小于4m2，测坑内土层深度为0．8～2．0m。所以蒸渗测坑改修技术标准符合SL 13—2014的要求。

图3-1　试验区平面布置草图

注：A1、A2、A3为有底蒸渗测坑，B1、B2、B3为无底蒸渗测坑。

图3-2　水稻蒸渗测坑