灌区主要作物灌溉需水量

作物灌溉需水量指通过灌溉补充的士壤原有储水量和有效降水量不能满足作物蒸发蒸腾、冲洗盐碱以及其他方面要求的水量（陕西省水利水士保持厅，1992）。对于旱地作物，灌溉需水量等于作物蒸发蒸腾量加上创造良好农田生态环境所必需的冲洗压盐水量，减去有效降水量、地下水补给量和生长期内的士壤水分利用量（段家旺等，2004）。如果不要求盐碱化冲洗和地下水补给量忽略时，作物全生育期的灌溉需水量近似等于作物蒸发蒸腾量减去有效降水量。因此，作物需水量是灌溉需水量研究的重要组成部分。

一、作物系数Kc的确定

作物系数指作物不同生育期中需水量与可能蒸散量之比值。作物系数Kc是农作物本身生物学特性的反映，它与作物的种类、品种、生育期、群体叶面积指数等因素密切相关（陈玉民等，1995）。根据各月田间实测需水量和利用同一时段的气象因素计算的参考作物需水量来计算，即

灌区农业节水对地下水空间分布影响及模拟

式中：Kc为作物系数；ET0为参考作物腾发量；ETc为作物需水量。作物系数的准确性很大程度上取决于实测作物需水量的精度，根据灌区灌溉试验站历年的实测需水量资料分析，经筛选之后得出灌区冬小麦、夏玉米等4种主要作物历年各月Kci和全生育期总Kc，然后进行算术平均，得出历年平均各月的作物系数和历年平均全生育期总作物系数，其结果见表4-1。

表4-1 泾惠渠灌区历年平均作物系数Kc值 Table4-1 past years average crop coefficient Kcvalues in Jinghui Canal Irrigation District

（据陈玉民等，1995）

二、参考作物需水量ET0计算公式

参考作物蒸发蒸腾量（ET0）采用彭曼-蒙蒂斯（penman-Monteith）方法计算，彭曼-蒙蒂斯公式是联合国粮农组织（FAO，1998）提出的最新修正彭曼公式，并已被广泛应用且已证实具有较高精度及可使用性（阮本清等，2007）。该公式以及计算中需要的参数如表4-2所示。

表4-2 彭曼公式各参数项的确定 Table4-2 Each parameter definition of penman

三、参考作物需水量ET0影响因字分析

根据灌区1950～2005年气象资料，采用通径分析原理分析研究泾惠渠灌区ET0主要气象影响因素，主要气象因子包括：最高气温（X1）、最低气温（X2）、平均气温（X3）、相对湿度（X4）、风速（X5）和日照时数（X6）等（表4-3）。通径分析理论于1921年由SewallWrixht提出，并经遗传和统计工作者不断发展完善，已证明在几乎所有的相关变数系统中作因果分析都是有效的（蔡甲冰等，2008；赵伟霞等，2009）。这一理论广泛应用于各个领域，为解决许多复杂的相关分析问题提供了一个简捷而灵活的方法。通过通径系数绝对值的大小，直接比较各自变量在回归方程中的重要作用，对于一个多变量的系统中抓住关键因子，改变依变量的反应量具有很好的实用价值（郑健等，2009；蔡甲冰等，2011）。在多变量的研究中，通径分析比相关分析更加全面，更加细腻。

表4-3 泾惠渠灌区气象因子与参考作物需水量的通径分析 Table4-3 path Analysis between meteorological factors and ET0-pM in Jinghui Canal Irrigation District

注：Xi（i＝1，2，3，4，5，6）分别为最高气温、最低气温、平均气温、相对湿度、风速和日照时数。

从表4-3中可知，灌区各气象因子对参考ET0都有不同程度的影响，根据各气象因子对ET0的直接作用和间接作用分析，最高气温、最低气温及平均气温对ET0的影响明显比其他气象因子影响作用大。最高气温对ET0的直接作用系数、间接作用系数分别为2.1012和-1.4676；最低气温对ET0的直接作用系数、间接作用系数分别为7.7622和-7.1028；平均气温对ET0的直接作用系数、间接作用系数分别为-8.7018 和-8.054；相对湿度对ET0的直接作用系数、间接作用系数分别为-0.895和0.2344；其他气象因子对ET0的直接作用系数、间接作用系数相对较小，说明在泾惠渠灌区影响ET0的主要气象因子是大气温度和相对湿度。通过各气象因子的间接作用分析，最高气温、最低气温及相对湿度通过平均气温对ET0具有较强的作用，间接作用系数分别为-8.6541，-8.6129，-8.1727。风速和日照时数通过气温对ET0具有一定的负面影响。

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