基于灌溉制度优化和种植结构调整的用水总量控制

该文以农业耗水总量及灌溉取水总量为约束条件,采用优化灌溉制度和种植结构调整措施下京郊农业发展面积阈值。结果表明:1)采用优化灌溉制度措施能显著降低研究区农业耗水量与灌溉量,使区域农业耗水总量低于耗水总量控制指标及其使农业灌溉量取水总量低于其多年实际平均水平,但是农业灌溉取水总量仍超过其控制指标;2)在北京市大兴区减少耗水量高的露地蔬菜与冬小麦的种植面积,增加灌溉量少且耗水较低的夏玉米种植面积,同时进一步发展农业用水效率较高的设施农业面积,能够满足农业灌溉取水总量与耗水量总量控制指标,且符合国家规划稳定粮食产量与提高蔬菜产量的要求;3)满足灌溉取水总量控制下农业发展面积阈值为4.60?104~7.42?104 hm2,而满足耗水总量控制下农业发展面积阈值为6.72?104~9.48?104 hm2,而同时满足2种约束条件下农业发展面积阈值为7.42?104 hm2;4)在维持用水总量不变情况下,随着设施农业发展面积扩大,传统农业发展面积相应减少,但因用水总量约束值差异设施农业与传统农业的发展阈值并不完全一致。可见,为维持区域水资源持续高效利用,确保区域农业健康发展,势必采用优化灌溉制度与种植结构调整等节水措施,控制农业发展阈值在合理范围内,才能使区域农业用水总量不能突破灌溉取水总量与耗水总量的控制指标。研究对类似京郊资源性缺水地区农业健康发展具有重要参考价值。     

鹊山村岩溶深井工程水资源论证分析

鹊山村岩溶深井新建项目,是一项扶贫开发工程,年取水量2.0万m3,取水保证率可达95%。其建设,对易地扶贫搬迁的贫困人口具有重大意义,有利于扶贫攻坚和保证饮水安全。经多方面论证,该项目建设符合国家产业开发与扶贫政策,水源有保证,取水、用水量合理,取水对当地其他用水、退水、地下水位、水生态保护和生态环境等不会造成重大影响,有利于水资源合理配置,是可行的。建议加强项目区的节水宣传教育、取水管理、地下水位动态监测、管网设施设备的维修与维护,以实现区域水资源的有效保护和可持续利用。     

我国地下水漏斗区耕地轮作休耕制度试点成效及对策建议

地下水严重超采已成为制约河北省经济社会可持续发展的重要因素,开展地下水漏斗区耕地轮作休耕制度试点工作对地下水超采综合治理和农业可持续发展具有重要意义。本文在实地调研考察和专题研讨的基础上,全面系统总结了河北省地下水漏斗区耕地轮作休耕制度试点工作进展和成效,分析了存在的问题,并提出相应的对策建议,为开展我国地下水漏斗区耕地轮作休耕制度试点工作提供借鉴。     

黑龙江省通河县旱地改水田许可转换度研究

由于水稻种植的效益较高,促使有条件地区旱改水现象突出。水田面积增长迅速,导致部分地区人地用水矛盾突出,如何确定一地区水田面积极限值,保证人地用水和谐发展是亟待解决的问题。该文以黑龙江省通河县为研究区,基于GIS技术、考虑农业生态承载力各自然约束条件,应用定量化模型计算通河县的许可最大水田面积,并以许可转换度来表征区域旱地改水田的极限比例。结果表明:通河县旱地改水田许可转换度应控制在0.45以下,即水田面积控制在79311.8hm2以内,可以保证通河县人地用水的和谐发展。且以2008年农业种植结构数据为基础,计算出通河县旱地改水田的潜力约为2万hm2,目前旱改水的潜力还较大。研究结果可为黑龙江省通河县农业种植结构调整提供量化依据,保证通河县及类似地区农业可持续发展。     

平原地下水位降落漏斗划定标准研究

为了研究地下水位降落漏斗划定标准,对河北京津以南平原区地下水漏斗划定历史进行研究。梳理资料发现,地下水漏斗的划定方法有两种,第一种采用分水岭作为边界,上游无分水岭采用经验法;第二种是封闭等水位圈定法。通过分析利弊,第一种方法精度高、范围准、实用性强。但是划定范围人为因素影响大,对技术人员专业要求高,效率低。第二种方法操作简单,绘制快,但精度低,有可能画不出地下水漏斗范围,实用性差。建议大比例尺的小区域可采用第一种方法,例如石家庄市平原区;小比例尺大范围区域精度要求不高可采用第二种方法,例如整个河北京津以南平原区可采用这种方法。     

节水型社会价格机制探讨

水资源是不可替代的自然资源,也是最为重要的环境要素。我国是水资源严重短缺的国家,水资源分布不均衡,水体污染也很严重,现已成为制约经济和社会可持续发展的突出问题。建设节水型社会,制定科学、实用、可操作的水价机制,充分发挥价格促进节水的杠杆作用,是其重要措施之一。建设节水型社会应采取的主要水价措施是:扩大水资源费征收范围,提高城市供水价格,开征城市基建供水配套费和污水处理费,鼓励销售再生水等。     

新常态下我国轮作休耕的内涵、意义及实施要点简析

实施轮作休耕制度是在新常态下顺应我国种植业结构调整方向,实现农业领域的供给侧改革战略的有效途径之一。本文首先介绍了轮作休耕问题提出的背景、内涵及战略意义。其次,对我国实施轮作休耕制度试点中的要点和应注意的问题进行了分析探讨。最后,重点就地下水漏斗区、重金属污染区、生态严重退化区的休耕技术进行了归纳总结,并分别提出了采取恢复平衡型、环境修复型和生态保护型的休耕技术措施,以期为我国轮作休耕制度试点提供借鉴。     

水土保持补偿费制度框架刍议

新水土保持法明确规定了水土保持补偿费制度,各省(区、市)现行的水土保持补偿费制度应根据新法在收费机理、费种名称、征收范围和标准等方面尽快地予以完善。在分析总结我国水土保持补偿费征收使用现状及存在问题的基础上,提出了贯彻新法的水土保持补偿费性质、征收范围与幅度、征收与使用管理等制度框架,并就补偿标准确定、计征方式选择、使用与管理等当前急需研究的主要问题进行了讨论。     

普明集中供水工程供水分析

普明集中供水工程,是2004年岚县实施的一项重要农村饮水解困工程,主要解决当地12个村、14 000余口人、1 500余头大牲畜的用水和普明工业园区用水。工程由水源工程、水厂枢纽工程、输配水管理工程和其他附属工程组成。取水水源为沿普明河滩地新打的9眼水井,以袭夺地表径流的方式开发利用地表水,初期取水规模为145万m3,现状取水规模为350万m3。通过对普明河地表径流与基流的计算,分析了供水的可靠性和取水的合理性,并提出了水资源与水生态保护应采取的措施。     

太行山山前平原地下水变化趋势与农业持续发展

水资源短缺是华北平原农业持续发展和经济腾飞的主要限制因素,近年来随着工农业的发展,用水量急剧增加;同时降水量明显减少,造成了华北平原水资源匮乏,地表干枯,连年超采地下水,使地下水位持续下降。形成很多地下水下降漏斗区。针对太行山山前平原水资源特点,以栾城县为例,研究了山前平原地下水变化规律、补给因素、排泄方式,同时对地下水资源进行了平衡分析,据此提出了太行山山前平原农业用水方略。     

考虑风险价值的不确定性水资源优化配置

保障区域农业用水的可持续发展,对水资源进行优化配置至关重要。由于粮食主产区水资源配置过程中存在许多不确定性因素,在追求最小用水成本时,也存在着较大的风险,因此该文以三江平原涵盖的七台河、佳木斯、双鸭山、鹤岗和鸡西5个重要粮食主产区为研究区域,以区间两阶段随机规划模型为基础,引入风险偏好,构建地表水和地下水优化配置模型。结果表明,双鸭山和鸡西的配水过程中地表水缺水量很大,主要开采利用地下水;佳木斯作为粮食生产面积较大的行政区,需要外来水进行补给;七台河和鹤岗的种植面积较小,综合考虑引水成本和粮食收益,引用较少的外来水来降低成本;最后得出不同来水水平下,各种风险偏好下水资源优化配置的最小成本的变化规律,即在低来水水平下,用水成本从344.2×108~355.4×108元增加到411.5×108~430.7×108元;在高来水水平下,总用水成本从422.5×108~435.3×108元降低到351.7×108~365.3×108元;在中来水水平时,总用水成本则呈现出先增加后减少的规律。该模型兼有区间两阶段和风险价值模型的特点,综合衡量成本和风险,可有效节约用水成本,并能增强水资源系统规避风险的能力,并以佳木斯2014年实际用水为例,计算得到相对误差在15%以内,较为真实地反映水资源优化配置过程中的不确定性和风险性,为提高水资源利用效率和区域水资源规划管理提供依据。     

基于虚拟水流动均衡性的农业用水综合调控

为了解决密不可分的干旱区水资源和农业问题,使虚拟水流动与水资源量和经济规模相适应,该文借鉴基尼系数概念评价虚拟水流动的区域均衡性,并以尽量提高区域均衡性为目标,建立融合了粮食流通模型的农业用水综合调控模型,从而在控制灌溉水使用总量的前提下,通过调整粮食生产耗水和产量来改变粮食流通格局,进而优化虚拟水流动状态。在甘肃的应用研究证明该方法可在满足用水总量限制要求前提下,使虚拟水流动均衡性较调控前有明显改善,实现了干旱区实体水和虚拟水的统一管理。这对促进干旱区不同地区间的协作、缓解水资源利用与粮食生产间的矛盾,具有重要的理论指导意义。     

基于分布式水文模型的水土保持水文水资源效应研究

 以往水土保持水文水资源效应研究所采取的方法均为水文法和水保法。由于这2种方法都不能系统地揭示水土保持对水循环影响的物理机制,并且采用的水资源评价口径只是单一的狭义水资源,使得研究成果不能真实反映水土保持的水文水资源效应。以狭义水资源和广义水资源为评价口径的基于物理机制的分布式水文模型则能克服水文法和水保法的严重弊端。评述分布式水文模型的研究进展;应用基于物理机制的分布式水文模型(WEP-L模型),以黄河流域的重点水土流失治理区——河口镇至龙门区间为例,对水土保持的水文水资源效应进行定量研究。结果表明:水土保持使广义水资源量增加72．6亿m3,增幅27．1％;使狭义水资源量减少9．0亿m3,减幅14．4％;使狭义水资源的构成发生了变化,即地表水资源量减小、不重复量和地下水资源量增加。     

青海共和盆地生态需水研究与计算

 针对水资源合理配置研究中生态需水所处的位置与研究意义,在总结前人研究成果的基础上,以青海共和盆地为例,对生态需水进行初步计算,得出:共和盆地河道外生态需水量为0.053亿m3,主要为人工林地所用,河道内生态需水量为3.523亿m3,共和盆地生态需水量共计3.576亿m3,占共和盆地总水资源量的54.79%。因此,生态需水在区域水资源可利用量中占有较大比重,应将其作为重要部分纳入研究区水资源配置中,对水资源进行重新分配;同时,研究区的生态环境建设措施应以恢复退化草场和改造乔木纯林为乔灌结合林为主。     

干旱区面向生态的水资源合理配置研究进展与关键问题

水资源合理配置一直是干旱区水资源开发利用的一个关键问题。该文从研究内容、研究方法以及配置机制等方面分析了水资源合理配置的国内外研究现状与发展态势,指出中国干旱区在生态水文过程的机理、生态需水基础数据积累、水资源的生态价值以及水资源配置的水文学科学基础研究等方面是面向生态的水资源合理配置的制约因素,并提出了该领域应进一步研究生态水文过程与作用机制、流域尺度生态需水计算的理论基础、水资源的生态价值的评价、分布式流域模型、自然与人工复合系统下水资源转化、演变的规律、面向生态的水资源合理配置机制与流域水资源多维调     

河套灌区典型灌排单元农田耗水机制研究

由于耕荒地交错分布、作物插花种植、地下水埋深浅等特点,河套灌区灌溉水利用情况极为复杂。该研究以灌区典型灌排单元(农渠尺度)为研究对象,基于2 a野外试验观测数据,对整个观测区及其内部的不同作物田块分别建立水平衡方程,推求研究区平均给水度和不同作物田块腾发量,继而对研究区灌溉水利用状况及盐分归趋进行了评价分析。结果表明,研究区给水度为0.062,而仅考虑地下水位变动带的给水度为0.037;该研究提出的经验方法"上升下降法"可以较好地估算不同作物田块的腾发量;2 a中农毛渠系统输水损失水量(包括渗漏和蒸发)约占引水量的18%,灌到田间的水量占76%,直接退走的水量占6%;通过不同土地类型间地下水的横向交换,农田不但全部利用了田间灌溉水量,还通过地下水侧向流入的方式利用了约12%的渠道渗漏量,荒地利用了约65%的渠道渗漏量,排沟排走了23%;最终研究区农田腾发消耗了总引水量的78%,积累了总引入盐分的39%,荒地腾发消耗了总引水量的11%,承纳了总引入盐分的40%。研究结果可为灌区水盐管理提供依据。     

基于人工神经网络的喀斯特地区水资源安全评价

[目的]对喀斯特地区水资源安全状况进行评价,为喀斯特地区水环境管理与可持续发展提供科学依据。[方法]以喀斯特典型分布区贵州省为例,建立喀斯特地区水资源安全评价指标体系,构建BP人工神经网络模型,对贵州省9个州市水资源安全进行评价,并与熵权物元模型相比较。[结果]贵州省9个州市的水资源安全,有2个处于比较安全状态,6个处于一般状态,1个处于比较不安全状态。评价结果与熵权物元模型评价结果基本一致。[结论]该体系评价结果合理,评价方法简便直观,该模型对类似地区水资源安全评价有一定的参考价值。     

三江源生态畜牧业有机产品产地环境质量评价

三江源地区是中国建立有机畜产品的重要基地,亟需进行有机产品产地环境质量评价。该文选择该地区11个典型示范村作为研究区,采用单项污染指数评价法和综合污染指数评价法,从土壤、水和大气环境3个方面全面评价典型区有机产品产地的环境质量。结果表明,11个示范村的土壤、水环境质量和环境空气质量平均综合污染指数分别为0.356、0.235和0.270,各单项平均污染指数均小于1,均达到清洁等级。土壤肥力等级属于一级水平;水质级别达到一级(除元素Hg外);环境空气质量等级均在二级以上,空气质量优良。综上所述,三江源智慧生态畜牧业示范区的环境质量达到清洁水平,非常适合发展有机、绿色产业。     

黄土高原小流域淤地坝系统水收支过程的数值解析

黄土高原的淤地坝系统对各小流域水资源再分布发挥着重要的作用。为了分析淤地坝系统的年水收支过程,选取位于黄土高原北部六道沟流域的一座淤地坝系统为研究对象,基于实际的地理条件开发了该淤地坝系统水利计算模型。通过对观测地下水位数据的数值模拟,验证了模型的实用性。2006年的数值计算结果表明：地表径流量、蒸散发量、入渗量以及地下水流出量分别占淤地坝系统总来水量的36.0%、49.3%、11.6%及3.1%。由结果可知：淤地坝系统对水资源再分布的影响主要体现在减少地表径流,增加蒸发及入渗。研究为黄土高原北部淤地坝系统水文循环过程的研究提供了一种实用的数值计算方法。     

基于水量平衡原理的畦灌水流推进简化解析模型研究

畦灌水流推进过程计算模型对确定灌水技术要素、田间平均入渗率和糙率有十分重要的作用。该文依据水量平衡模型，分析畦灌下渗水形状系数、地表储水形状系数的变化规律，结果表明下渗水形状系数受地表水推进过程中的推进距离和时间的幂指数影响很小，可用一个稳定值代替，由此建立了基于水量平衡原理的畦灌水流推进简化解析模型。结合已有文献资料和田间试验对模型进行检验，表明该模型具有计算求解方便、精度较高的优点，可用于畦灌合理灌水技术指标的确定。