第四节　地面灌水技术

地面灌溉方法主要分畦灌、沟灌、淹灌、波涌灌四类。

一、地面畦灌

畦灌是把田块用土埂围成畦田，畦田呈条形。灌水时从畦首开口放入，水流以浅薄水层沿畦田纵坡向前流动，整个水流是不稳定的非均勾流。在流动过程中，一部分水量不断渗入土壤，一部分水量在地面继续向前推移，到达一定距离时闭口断流。如图1－5所示，布置适宜的畦田，使水流推进通畅。其中，田宽2～3m，田块长度50～100m，进畦流量3～4L/s。

1.畦灌研究理论依据

地面畦灌时，渗水量每时每刻都在改变，水流属于三维的空间变化流。试验研究时，利用水量平衡方程、土壤入渗方程、水流推进方程。

水量平衡方程为

式中　H——用水深表示的净灌水定额，mm；

L——畦长，m；

Q——进畦单宽流量，L/（s·m）；

T——灌水历时。

根据式（1－9）计算出砂壤土、轻壤土不同灌水定额和进畦单宽流量下的畦长L值和水流到达长度X值，见表1－3。

2.对灌水质量的基本要求

（1）用灌后实测畦田首、中、尾蓄水深度，计算灌水均匀度要求达到80%以上。

（2）实际灌水定额与计划灌水定额相符，用水效率要求达到90%以上。

（3）进畦水流要求不冲不溢。

3.田间畦灌灌水要素

田间畦灌适用于窄行密植作物，如小麦、谷子、牧草和某些蔬菜。畦灌的灌水技术要素包括合理的畦田规格、入畦流量和放水时间。畦田的规格和入畦流量与地面坡度、土壤透水性、作物布局、灌水定额等因素有关。通常畦长不超过100m，畦宽为2～4m，入畦单宽流量控制在3～6L/（s·m）左右，以水量均匀分布和不冲刷土壤为原则。为了节约用水，提高灌水均匀度，常采用较小的灌水畦，应用时可参考表1－4确定。

畦灌时，为了使畦田上各点土壤湿润均匀，就应使水层在畦田上各点停留的时间相同。在实践中往往采用及时封口的方法，即当水流流到畦长的70%、80%、90%或100%时，就封闭入水口，使畦内剩余水流向前继续流动，至畦尾时则全部渗入土壤。停留时间按畦长根据试验或经验而定，通常情况下水流长度达到畦长的80%即可封口。

4.北京地区开展地面灌水技术研究的成果

地面畦灌的入畦水流受到土壤渗透性能、地面坡降、糙率的影响；也因灌水定额、灌水历时、单宽流量、畦长和水流成数不同而异。前者属于自然因素，各地不同；后者属于人为因素，即通常所说的灌水技术要素。因地制宜地掌握灌水技术要素，是实现地面科学灌溉重要条件。

地面畦灌畦长是已定的，灌水技术关键是选定单宽流量，控制好水流成数。科技工作者多年试验实践总结出适合北京郊区的灌水技术参数，北京典型试验点灌水技术参数见表1－5。

二、田间沟灌技术要素

沟灌是在作物行间开沟引水，水在沟中流动时，通过毛细管和重力作用向两侧及沟底浸润土壤，沟灌是宽行中耕作物较好的地面灌水方法，沟灌土壤湿润示意图如图1－6所示。

田间沟灌技术使用于宽行距的中耕作物，如玉米、棉花、薯类作物及某些蔬菜。适宜的灌沟坡度在0.003～0.008之间。一般灌水沟沿地面坡度方向布置，当地面坡度较大时，可以与地形等高线成锐角，使灌水沟获得适宜的比降。

沟灌的技术要素有灌水沟的间距、长度、入沟流量和放水时间。灌水沟间距视土壤性质而定，还要结合作物的行距来考虑。通常情况应用可参考表1－6确定。

灌水沟长度一般为30～50m，最长可达100m，入沟流量以0.5～3.0L/s为宜。应用时可参考表1－7。