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节水农业是21st农业可持续发展的必然选择,提高自然降水的利用率作为节水农业需要解决的中心问题之一,受到了广泛的关注。关于这方面的研究主要集中在水资源平衡分析和降雨积蓄利用两个方面。很多学者从降水、径流、土壤水和作物蒸散量方面进行了水资源平衡分析:利用3S技术分析区域的降水可蓄积潜力。但是将水资源平衡分析,降水潜力和工程布局结合起来的研究较少,且研究较多地集中于西北、华北或东北地区,对于南方季节性干旱地区如何提高降水资源的利用率研究相对较少。因此本文在在综合考虑降水、作物需水量、土壤水库贮量的基础上,分析了农业水资源的供需平衡,进行农田水量工程布局,以实现农业水资源的良好配置,有效提高自然降水利用率。选择的样区为国家节水农业示范基地荣昌县大坝村,由于地形破碎,不利于进行工程设施的配套配置,因此,研究尺度选择为局地尺度。通过研究,得到主要结果如下:(1)研究区存在春旱、夏旱、伏旱现象,且土壤干旱情况比气象干旱更严重。研究区气象干旱的发生频率为春旱频率为45.0%,夏旱频率为22.6%,伏旱频率为35.5%,表现为春旱发生概率>伏旱发生概率>夏旱发生概率。春旱、夏旱、伏旱的频率均各自低于3月~4月、5月~6月上旬、6月下旬~9月上旬中枯水年和偏枯年发生的总概率。土壤干旱的发生概率为:春旱61.2%,其中中旱和重旱的发生概率均略低于平稳分布概率,但干旱总发生概率略高于平稳分布概率;夏旱的发生概率为52.6%,各干旱程度的发生概率和平稳分布概率基本一致;伏旱的发生概率为64.5%,其中轻旱和中旱的发生概率均低于平稳分布概率,而重旱的发生概率高于平稳分布概率,但干旱发生的总概率要高于平稳分布概率。(2)研究区的土地利用格局与坡度密切相关,并影响着作物蒸散量。研究区以耕地为主要土地利用类型,其中旱地的面积为81.8105hm~2,水田的面积为33.5616hm~2。旱地主要分布在8°~15°、15°~25°两个坡度级中,水田主要分布在<2°的坡度级中。旱地年蒸散量平均为460mm。水田(水稻-冬水)年蒸散量平均为456mm,集中在5~8月;水田(水稻-油菜)年蒸散量平均为592mm,水稻的蒸散量占到77.03%。作物的蒸散量和土地利用模式密切相关,当水田选取的种植模式为水稻-油菜时,随着坡度的上升,总的蒸散量逐渐减少,当研究区水田选取的种植模式为水稻-冬水时,随坡度的上升,总的蒸散量逐渐增大。(3)研究区旱地土壤库容较小,但是有效水库容占的比率较大,影响土壤水库的因素主要为坡位、土地利用方式。研究区红棕紫泥的容重变化较大,在1.33~1.58之间,土壤水分特性差异较大,就变幅来说,总孔隙度>饱和含水量>田间含水量>萎蔫含水量。在剖面上总孔隙度、饱和含水量、田间含水量变化最大的是0~20cm层次,但是有效水含量最稳定也是0~20cm层次。士壤水分特性与土壤容重存在着一定的相关性,随着土层的加深,土壤容重不断增大,总孔隙度、饱和含水量、田间含水量不断减小,有效含水量、萎蔫含水量不断增大。其中饱和含水量与容重呈极显著负相关(-0.982),当容重越大时,这种相关性越好。旱地总库容为1812 m~3/hm~2,贮水库容为1365 m~3/hm~2,有效水库容804m~3/hm~2,有效水库容占贮水库容的比率为58.9%。影响土壤水库的因素主要有土层厚度、坡位、土地利用方式。土壤总库容、贮水库容、有效水库容、有效水库容占贮水库容的比率随着土层厚度的增加、坡顶-坡腰-坡底的坡位变化方式、水田-旱地-林地的土地利用变化方向不断增大。(4)研究区存在降水与作物需水时间上严重不匹配,需要通过农田水利工程的合理布置来解决这个问题。经过水资源平衡分析,研究区的旱地和水田均存在需水缺口,其中旱地需水缺口出现在12月、1月、2月、3月、4月、5月、7月、8月,各月的最大需水缺口为21 mm、28 mm、32 mm、15 mm、30 mm、42 mm、58 mm、53 mm.。最小缺口为11 mm、18 mm、21 mm、1 mm、0 mm、0 mm、0 mm、0 mm。根据研究区的汇水能力共布置蓄水池27个,其中100m~3的蓄水池8个,50 m~3蓄水池19个。但研究区所布置的蓄水池不能完全满足旱地作物的需水要求,尤其是7~9月份红薯需水量较大,需要依靠水田提供部分灌溉水源。水田的供水缺口主要出现在3~4月份,需水缺口为1.57×10~4m~3,通过分散布置囤水田可以解决蓄水不足的问题,研究区共布置囤水田5.05hm~2。本文对研究区的农业水资源配置进行了较为系统的研究,提出了布置囤水田来作为微型农田水利工程来解决局地水田春季供水不足的问题。其结论可为四川盆地紫色丘陵区进行局地农业水资源配置提供参考。下一步工作主要集中在将降水与土壤水库变化、作物蒸散量进行时间上的拟和,设计符合研究区的具体灌溉措施方面。