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灌溉是促进农业发展的主要因素,在农业产粮和收益中占有重要的一席之地。河套灌区不同农业年份气候有差异,导致了降水不均。河套灌区全区面临着水资源短缺,降雨少而且降雨随机无规律的问题。黄河是中国第二大河流,为中国北方及西北9省提供用水。黄河流域水资源匮乏严重,水资源占有量人均每年不足500 m3。由于气候变化如近半个世纪降雨的减少等原因,占流域总用水量81%的黄河流域源头变得更加干旱。另外,不断增加的工业、生活和发电等用水加剧了流域水资源的短缺现象。这些原因导致黄河中游和下游地区1972-2008年间河流干涸,比如1997年断流226天。本研究通过利用ArcGIS和CROPWAT软件,分析获得4种夏季作物生育期确定灌水时间和灌水量的最佳灌溉制度,目的是提高作物产量并使田间灌水效率达到70%。河套灌区的主要作物包括玉米、向日葵、小麦和番茄。作物需水量根据8年的气象资料(2001-2008)结合CROPWAT软件分析得到,软件计算时玉米、向日葵、小麦和番茄的起始种植日期分别是2008年4月21日、2008年4月18日、2008年5月15日和2008年4月22日。结果表明2001-2008年间水分亏缺范围在247.4和677.5mm/year之间,同时对每一种作物都计算了相对应的作物系数。参考作物蒸散量(ET0)根据FAO的彭曼方法(Penman-Monteith)确定,有效降雨根据USDA S. C方法计算。研究表明在1-4月份和5-7月份,ETo的变化范围分别是0.47-0.92mm/day和5.73-5.80mm/day。2008年有效降雨在75mm/day和133.8mm/year,并且降雨峰值出现在6月；在整个研究时段,有效降雨在34.2mm/year(2001年)和185.8 mm/year(2004年)之间。2008年玉米、向日葵、小麦和番茄的作物需水量分别是734.1、392.7、525.1和527.4mm/year;在整个研究时段,作物需水在245.6和734.1mm/year之间。