渭干河—库车河三角洲绿洲种植业需水分析

采用FAO-PM公式,参照毗邻地区的灌溉试验成果和当地群众的灌水经验,结合土壤供水量和不同作物对地下水的利用量,根据渭干河-库车河三角洲绿洲区域2005年的作物种植面积,计算该区农作物的总需水量.结果表明:渭干河-库车河三角洲绿洲农作物需水量总计8.01×108 m3,农作物需水量占河道来水量的28.49%.作物总需水中粮食作物需水量占37.22%,经济作物的占59.35%,饲料作物的占3.43%.粮食作物需水定顿较经济作物和饲料作物高,就具体作物而吉,水稻、蔬菜、冬小麦、棉花、苜蓿、油菜等需水定额较高,玉米、瓜类和薯类等较低.各县单位面积需水量差异不大,平均值为5 890.35 m3/hm2,库车县最高,为6 035.32 m3/hm2,沙雅县最低5 746.37 m3/hm2.农业需水量与作物结构密切相关.农业用水浪费严重,使渭干河-库车河三角洲绿洲农作物实际用水量远高于其需水量的理论计算值.     

黑河流域不同生育期生态用水量变化分析

根据不同农作物、森林等植被的生物学特性,采用张掖和额济纳旗的气象资料,估算了3~10月各旬平均的作物生态需水量,分析了张掖人工绿洲近20 a来主要农作物的种植面积和灌溉面积、作物以及下游天然绿洲的生态需水量的生育期变化。结果表明,绿洲产业结构调整的结果是,经济作物种植面积有所增加,粮食作物种植面积下降了26.6%。通过对黑河流域中游人工绿洲和下游天然绿洲逐旬生态需水量的估算发现,人工绿洲的主要粮食作物小麦、玉米与下游天然绿洲的生态需水量在生育期上不同步,小麦、玉米需水高峰分别在6月中旬和8月中旬,用水量分别为6.14 mm/d和8.6 mm/d;天然绿洲的需水高峰出现在8月下旬,为8 mm/d。张掖人工绿洲的区域平均生态需水量高峰在6月中旬,为6.37 mm/d,天然绿洲的需水高峰在8月下旬,区域最大需水量为6.06mm/d。对于整个流域,最大需水量高峰在6月中下旬,为6.03 mm/d。中游人工绿洲与下游天然绿洲生态用水的时间差,为水资源的合理调配提供科学依据。     

塔里木河干流流域防治耕地盐碱化的生态需水量

本文从冲洗定额的构成出发,定义从计划冲洗层的含水量达到最大田间持水量这一时刻起到计划冲洗层的含盐量达到允许含盐量止这段时间所需要的在冲洗定额中起输送冲洗作用的那部分水量为盐碱耕地生态需水定额。通过对塔里木河流域典型灌区的调查分析,初步确定塔里木河干流流域防治耕地盐碱化的生态需水定额约为1500 m3.hm-2,最后得出目前塔里木河干流流域防治耕地盐碱化的生态需水量约为0.97亿m3。     

泾河流域不同时期土壤侵蚀状况及分区的植被建设研究

从20世纪80年代到2003年,泾河流域侵蚀呈更强的发展态势。其中,极强和剧烈侵蚀比重分别增加了1.30%和1.97%。按照侵蚀模数所属侵蚀等级,把2000年流域土地利用类型进行分类,得出以中、低覆盖度草地和丘陵耕地为主的土地利用结构是流域水土流失产生的主要原因。植被建设与恢复是缓解区域水土流失的重要途径。根据泾河流域内和流域周边25个气象站点的林地生态需水量与当地生长季降水量的匹配程度,通过插值方法,将流域分为适宜或较适宜造林区（乔灌林区）、欠适宜造林区（耐旱灌木林与高覆盖度草地区）和非适宜造林区（中覆盖度草地区）3类,结果显示,这3类区由东北向西南呈倾斜的条带状分布,分别占流域总面积的53.69%,22.16%和24.15%。为研究气候变化对植被分区的影响,分别评价了1961-1980年和1981-2004年两个时段流域林地生长季降雨量变化及对应的林地区域分异状况,结果显示：生长季降雨量整体表现为减少趋势,最大减幅在50 mm左右,总体减幅高于全年平均降水量的减幅,减幅区涉及范围较广;在局部地区降雨有所增加,最大增幅为20 mm左右,增幅区位于下游的泾阳县、淳化县以及上游的定边县,受此影响,非适宜造林区和欠适宜造林区呈现向南推进态势,适宜或较适宜造林区面积减少了11.44%。本文的研究结果可为当地植被建设提供参考。     

陕西关中地区生态需水量的初步估算

生态需水量的计算是水资源优化配置的前提和基础。通过分析生态需水的概念和分类,将陕西关中地区的生态需水划分为3类:河道外的生态需水、河道内的生态需水和城市生态需水。详细界定了3种生态需水的内涵和计算方法。植被生态需水量的计算采用直接计算法,即各种植被面积和植被蒸散发量的乘积求和;人工水域生态需水量的计算采用多年平均蒸发量与降水量的差值乘以水域面积;河流基本生态基流量以早期未遭到人类破坏的河流(渭河1963-1983年)最小月平均实测径流量的多年平均值作为基准;河流输沙需水量以多年平均输沙量与多年最大月平均含沙量的平均值的比值来计算。结合现有的数据,对关中地区的生态需水量进行了估算,现状水平年(2005年)生态需水量是45.73×108m3。由于生态需水是一定经济技术条件下的产物,可以根据现状水平年生态需水量来计算其他年份的生态需水量。     

近28a克孜河流域天然植被需水满足程度研究

以克孜河流域天然植被为研究对象,基于Landsat TM遥感影像及流域统计年鉴,分析了1990年、2000年、2010年及2018年流域天然植被的动态变化,采用潜水蒸散法计算了4个时期流域天然植被的生态需水量,研究了现状年流域天然植被潜水蒸发的极限埋深及恢复需水量。结果表明:(1)克孜河流域天然植被面积在28 a年间减少了1612.48 km~2,减少幅度18.99%,总覆盖度减少22.26%;(2)克孜河流域天然植被在4个时期内的需水量分别为7.69×10~8m~3、7.49×10~8m~3、6.65×10~8m~3及5.84×10~8m~3;(3)克孜河流域4个时期内流域来水均无法完全满足天然植被的生态需水量,分别缺水6.65×10~8m~3、7.49×10~8m~3、6.11×10~8m~3和5.84×10~8m~3,流域缺水现象十分严重。为保证天然植被的生态需水,确定5.5 m为潜水蒸发极限地下水位埋深,所需水量为9.73×10~8m~3。     

新疆主要农作物生产水足迹计算分析

从农作物生产水足迹角度出发,基于彭曼公式结合CROPWAT软件计算,分析了2011年新疆13个地（州）主要农作物的生产水足迹情况。结果表明：新疆地区棉花的单位面积及单位质量需水量分别为8650 m3· hm－2、4．82 m3·kg－1,均大于小麦和玉米的需水量,是三种农作物中最耗水的作物;新疆主要农作物需水以蓝水为主,其中棉花的蓝水比重最高达93．31％,南疆地区蓝水利用量最大;2011年新疆全区主要农作物生产水足迹为2049．31×107m3,其中蓝水足迹为1651．65×107m3,绿水足迹为186．88×107m3,灰水足迹为210．78×107m3;巴州、阿克苏、喀什地区的作物生产水足迹总量较大,是水资源治理的主要地区。对于水资源缺乏的新疆地区,合理调整农作物的种植结构及减少化肥施用量,是落实最严格水资源管理制度的有效措施。     

疏勒河中游绿洲生态环境需水研究——Ⅰ.方法与参数选取

干旱内陆河流域绿洲生态环境需水研究是内陆河流域水资源综合管理和优化配置、保护和恢复生态环境中最为关键的科学问题之一,本研究针对疏勒河中游绿洲生态环境现状以及天然植被、河流湖泊等生态需水特征,建立了基于天然植被、河流、湿地和防治耕地盐碱化的疏勒河中游绿洲生态环境需水定量化模型,以期为干旱内陆河流域绿洲生态环境需水研究提供一种可借鉴方法。模型计算结果表明,疏勒河中游绿洲2013年天然植被、河流基本生态、河流输沙、河流渗漏补给、水面蒸发和湿地生态环境需水量分别为1.90×108m3、1.00×108m3、1.11×108m3、0.83×108m3、0.68×108m3、2.70×108m3。根据目前疏勒河流域中游绿洲水资源与生态环境现状,应加强水资源的综合管理,协调农业用水与生态用水关系以及不同区域和不同部门间水资源配置量,提高水资源综合利用效率;进一步制定中游绿洲近期和远期生态保护和生态恢复目标,确定生态综合治理重点区,准确计算基于生态保护目标的流域中游绿洲生态需水量及阈值。     

额济纳绿洲植被生态需水量空间分布

生态环境需水量是当前水资源管理等学科研究的重点和难点。以额济纳绿洲为例,采用GIS技术进行生态分区的基础上采用阿维里扬诺夫方法估算绿洲植被生态需水。结果表明:现状2009年绿洲植被最低生态需水总量为4.72262×108m3。从地区分布看,东河上段、东河中段、东河下段、西河、两湖区和中戈壁的植被生态需水分别占绿洲植被总需水量的8.8%、2.8%、34.3%、46.3%、6.8%、1.0%。要将植被恢复到20世纪80年代的规模,绿洲植被最低生态需水总量为7.12841×108m3。从地区分布看,东河上段、东河中段、东河下段、西河、两湖区和中戈壁的植被需水占绿洲植被总需水量的12.7%、4.5%、30.6%、39.6%、10.6%、2.0%。在现状流域水量分配方案下,平水年和枯水年都存在不同程度的缺水量。以上研究成果可为目前实施的生态水量调度提供技术支撑和参考。     

黑河大墩门至狼心山段生态需水量估算

采用不同方法估算了研究区2001年、1991年和1987年的生态需水量,对生态需水结构进行了分析.结果表明:2001年最低生态需水量为0.756 7×108～0.789 7×108 m3,1991年最低生态需水量为0.869 7×108～0.907 8×108 m3,1987年最低生态需水量为0.646 4×108～0.671 5×108 m3,生态需水结构和生态系统退化密切相关.不同时期生态需水的定量计算和定性分析,对科学制定生态恢复方案和水量分配方案具有很大的现实意义和借鉴作用.     

艾里克湖流域湖泊及植被生态需水研究

在外流域向艾里克湖应急生态补水的背景下,基于遥感和GIS技术,与气象站点实测资料相结合,采用有限水域面蒸发计算方法计算湖泊生态需水,利用FAO56 Penman-Monteith法,在ArcGIS建好彭曼模型计算研究区植被生态需水,最后根据维持不同的湖泊面积确定了三种生态补水方案。结果表明:保障艾里克湖生态环境适宜、最低保证和极度危险状态下,生态需水量分别为0.64亿m3、0.416亿m~3和0.261亿m~3,生态缺水量分别为0.571亿m~3、0.371亿m~3和0.233亿m~3。白杨河水库向艾里克湖生态补水不满足最适宜和最低保障状况下的生态缺水量,建议白杨河流域向艾里克湖新增生态需水量分别为0.34亿m~3和0.309亿m~3。研究结果可提高水资源的利用效率,为流域水资源配置及外流域向艾里克湖生态补水提供可靠的技术借鉴。     

节水控盐滴灌对土壤盐分、红枣光合及产量的影响

对灌溉定额为1 750、1 970、2 190、2 380m3/hm2的矮化密植红枣滴灌试验研究表明:红枣果实膨大中后期土壤积盐明显,且主要集中在0～30 cm范围内,1 750m3/hm2灌溉定额在红枣生育期使土壤积盐,2 380m3/hm2灌溉定额洗盐效果明显;红枣生育期需水有两个峰值阶段,第一峰值阶段为初果期,第...     

晋西黄土丘陵区植被生态需水研究

以水量平衡关系为理论基础,采用1961-2007年晋西黄土丘陵地区14个气象站的气象资料,在GIS技术支持下估算该地区的植被需水量,分析植被需水量的时空变化以及缺水量。研究结果表明:晋西黄土丘陵地区现有植被适宜需水量为40.759×108m3,最小生态需水量为24.784×108m3,从北到南呈递增趋势;适宜和最小亏缺水量分别为5.581×108m3和0.414×108m3,区域分布是中部最多,南部次之,北部最少;植被生态需水和缺水表现出不同的年变化和月变化趋势和空间分异规律。生态需水量与亏缺水量的计算结果为改善晋西黄土丘陵区生态环境,合理利用水资源和植被资源,提高生态、经济与社会效益提供参考依据。     

洪河国家级自然保护区湿地生态环境需水初探

以洪河国家级自然保护区湿地为例 ,对其各生态环境需水的配制要素—植物需水量、土壤需水量和野生动物栖息地需水量分别进行了计算 ,最后估算出了该湿地植被生长期内生态环境需水量。计算表明 ,洪河国家级自然保护区湿地最小生态环境需水量为 1 .0 2亿m3,优等生态环境需水量为 1 .95亿m3。最后 ,针对保护区湿地目前面临的水文危机 ,提出了相应的措施和对策。     

新疆渭干河——库车河三角洲绿洲天然植被生态需水研究

新疆渭干河—库车河三角洲绿洲深居内陆,属于典型的大陆性干旱气候区,水资源缺乏,生态与环境脆弱,平原非灌区天然植被主要依靠汲取浅层地下水来满足其对水分的需求。本文利用遥感技术、水文地质调查等手段查明了研究区内的浅层地下水埋深和天然植被分布面积,应用GIS技术划定计算单元,利用典型地下水均衡试验场潜水蒸发和蒸腾试验成果确定各计算单元的潜水蒸发系数和植被系数,进而计算出现状条件下研究区域天然植被生态需水量为5.37×108m3,其中林灌地生态需水量为0.95×108m3,占17.71%,草地生态需水量为4.42×108m3,占82.29%。     

气候变化条件下石羊河流域农业灌溉需水量的模拟与预测

根据石羊河流域及周边共11个气象站点1959—2012年的逐日气象资料,利用大气环流模型Had CM3的输出和SDSM统计降尺度模型,生成A2、B2两种排放情景下未来石羊河流域各站点2020 s,2050 s和2080 s的ET0和降水日值;使用作物系数法,扣除有效降雨量,计算现状和未来不同作物净灌溉定额、流域净灌溉需水量和耗水量;应用反距离加权插值法(IDW)研究作物净灌溉定额的空间分布特征。结果表明,石羊河流域小麦、玉米、甜椒、棉花、胡麻和苹果的多年平均作物净灌溉定额都呈现从西南到东北递增的趋势,预测未来气候变化情景下,6种典型作物净灌溉定额呈增加趋势;多年平均流域净灌溉需水量为12.65×108m3,多年平均耗水量为15.42×10~8m~3;在种植结构维持现状条件下,预计2020 s,2050 s和2080 s,在Had CM3模式的A2情景下净灌溉需水量分别为13.45×108m3、15.02×10~8m~3、16.94×10~8m~3,耗水量分别为15.53×10~8m~3、16.65×10~8m~3、18.18×108m~3,B2情景下净灌溉需水量分别为13.55×108m3、14.63×10~8m~3、15.51×10~8m~3,耗水量分别为15.56×10~8m~3、16.34×10~8m~3、17.00×108m3~,未来流域净灌溉需水量和耗水量都呈明显上升趋势,且A2情景下的上升幅度大于B2情景。石羊河流域的农业灌溉需水在未来将持续增加,2050 s之后增加趋势更为显著。     

恢复生态地下水位的需水量及恢复方案研究——以额济纳盆地天然植被为例

在综合分析有关研究文献的基础上,确定了额济纳天然植被恢复的合理生态地下水位是2～4 m.给出恢复生态地下水位的需水量计算方法,并计算了恢复到合理生态地下水位的需水量为32.57×1O8～20.44×108m3.还通过对地下水不同补给途径的分析,计算出地下水的补给量共计8.45×108m3/a.按照黑河流域调水方案,要将不同现状地下水位恢复到合理生态地下水位还有一定难度.因此,考虑在不同恢复期限内,按不同恢复程度逐步恢复的方案.经分析论证后,最后提出了5年80%恢复生态地下水位到4 m和5年50%恢复生态地下水位到2 m作为规划方案.2种方案的实施均可使额济纳退化的天然植被得到有效恢复.     

塔里木河干流中游灌区退耕封育效益分析

塔里木河干流中游灌区退耕封育的规模为 9× 10 3 hm2 ,其中 ,库灌区退耕 1.4 2× 10 3 hm2 ,河灌区退耕 3.5 7× 10 3 hm2 ,泵灌区退耕 4 .0 1× 10 3 hm2 。退耕封育后 ,农田灌溉用水改为生态灌溉用水 ,用水量减少。人工种植的农作物被天然野生植被所替代 ,同时可提高对保留耕地的利用率 ,扩大耕地的播种面积 ,增加地表植被的覆盖度。退耕封育后 ,可节约水量 0 .97× 10 8m3 ,除满足封育生态用水外 ,还可增加塔里木河下泄水量 0 .31× 10 8m3 。     

额济纳绿洲生态需水及其预测研究

生态需水是当前水问题的一个研究热点,对于生态环境急剧恶化的内陆干旱区,这一研究尤为紧迫.以额济纳绿洲为例,采用潜水蒸发模型,对其生态用水进行了估算.结果表明:2000年额济纳绿洲生态需水量为5.0009×108m3;2010年绿洲生态需水量为5.8342 × 108m3;2020年绿洲生态需水量6.8768×108m3...     

西安市主要作物节水灌溉制度研究

以长安区试验资料为基础,对西安市主要作物(冬小麦和夏玉米)生育期需水特性进行了分析,确定了它们在充分灌溉条件下的灌溉制度,冬小麦的灌溉定额为2060～2450m3/hm2,夏玉米的灌溉定额为2250～2775m3/hm2;并制定了3种一年两作非充分灌溉条件下的高产节水灌溉方案。