陕西关中灌区基层管理体制改革监测评价网络体系

系统介绍陕西省关中灌区基层管理体制改革监测评价网络体系的组成、运作程序,实施中存在的主要问题及改进意见,并总结了开展监测评价工作的经验.建立关中灌区管理体制改革监测评价网络系统,对指导与促进九大灌区基层管理体制改革工作的平稳而深入发展起到了积极的作用,而且有关建立监测评价网络体系的经验与做法,对中国各灌区开展此项工作均有一定的指导意义与参考价值.     

陕西关中灌区基层管理体制改革监测评价网络体系

系统介绍陕西省关中灌区基层管理体制改革监测评价网络体系的组成、运作程序，实施中存在的主要问题及改进意见，并总结了开展监测评价工作的经验。建立关中灌区管理体制改革监测评价网络系统，对指导与促进九大灌区基层管理体制改革工作的平稳而深入发展起到了积极的作用，而且有关建立监测评价网络体系的经验与做法，对中国各灌区开展此项工作均有一定的指导意义与参考价值。     

灌区用水决策支持系统的现状及展望

文章系统分析和回顾了井灌区、渠灌区灌溉决策支持系统和综合利用水库优化决策支持系统的国内外研究现状及发展历程.指出了各类型灌区用水决策支持系统存在的不足与缺陷,并提出了一些改进措施与方法.在此基础上,结合现阶段灌区用水的实际及管理中出现的问题,提出了以后灌区用水决策支持系统的发展趋势.     

SWAT模型在水资源管理中研究进展与灌区应用展望

SWAT模型是近几年发展比较快的一个流域分布式水文模型,它可以对大、中尺度的流域的水文物理过程进行长时段模拟.本文介绍了SWAT模型的特点,并通过对模型在反映人类活动对流域水资源管理影响等方面研究的评述,总结了模型在自然流域水资源管理应用的优势以及在人工干扰强烈的农业灌区应用还存在的问题.进而提出了SWAT模型在灌区的水分循环、节水改造等方面的研究方向与应用前景,为灌区水资源的优化管理与节水灌溉评价提供一个新的研究手段.     

陕西关中灌区水费计收方式与水资源合理利用

依据对陕西关中九大灌区4年来的灌溉用水管理调查资料,就灌区末级渠道的水费计收方式与水资源的合理利用进行了讨论.针对各灌区目前所实行的3种主要水费计收方式,即"按量计费"、"按667 m2(亩)计费"以及"合同供水"中存在的问题、适用的条件以及各自的利弊等进行了分析,对目前灌溉用水管理中存在的问题提出了相应的改进意见.     

用水户协会管理灌溉模式探索

吕梁市共有大中型灌区8处,为当地农业经济的发展奠定了坚实的基础。随着农村市场经济体制的逐步形成,灌区旧的管理体制暴露出诸多弊端。为此,近年来各灌区都进行了灌溉管理体制的改革,用水户协会管理灌溉模式就是其中之一。在对吕梁市大中型灌区用水户协会工作成效及存在问题探讨和分析的基础上,提出了建议。     

不同水文频率下关中灌区农业节水潜力研究

农业节水潜力研究对节水农业发展具有重要影响。本文将农业节水潜力分为资源型和效率型两类,分别代表了田间或灌区尺度和流域大尺度的节水潜力。以渭河流域关中段九大灌区为例,进行了灌区农业节水潜力分析;并针对典型灌区主要作物的不同节水方案,分析计算了在不同水文频率年下的农业节水潜力。结果表明:在25%、50%、75%和90%水文频率下,渭河流域关中段九大灌区年农业节水潜力分别达3 069万m3、11 167万m3、11 750万m3和12 521万m3,其中效率型节水潜力所占比例较大,除25%频率下仅有42%外,其他频率下均超过50%。最后,基于现状节水技术水平,根据九大灌区的种植结构特点,提出了提高农业节水潜力的措施和建议。该研究结果可为发展关中地区各灌区农业节水技术和提高水资源利用效率提供参考。     

陕西关中灌区水费计收方式与水资源合理利用

依据对陕西关中九大灌区4年来的灌溉用水管理调查资料，就灌区末级渠道的水费计收方式与水资源的合理利用进行了讨论。针对各灌区目前所实行的3种主要水费计收方式，即“按量计费”、“按667 m²(亩)计费”以及“合同供水”中存在的问题、适用的条件以及各自的利弊等进行了分析，对目前灌溉用水管理中存在的问题提出了相应的改进意见。     

基于DEA的黑河中游灌区水资源配置效率时空分异

绿洲农业用水效率的提高是协调干旱区经济发展与生态建设的关键。以黑河中游农业绿洲24个灌区为研究对象,以基础地理信息数据、土地覆被数据和绿洲灌区统计数据等为数据源,基于数据包络分析（DEA）研究了灌区农业水资源配置效率的时空分异,以及各灌区影响水资源配置效率的主要因素。结果表明:（1）各灌区水资源配置效率存在明显的时空差异。平川、罗城、大堵麻、盈科、板桥、蓼泉、梨园河、六坝等灌区水资源配置效率较高,而马营河、老军、洪水河、童子坝河、西浚、上三、安阳、鸭暖、新坝等灌区水资源配置效率较低。各灌区水资源配置效率均值从2008年的0.797提高到2012年的0.848,空间差异进一步缩小;（2）各灌区水资源配置要素普遍投入过大,水利设施建设及引水密度均超过了灌区实际需求,尤其是山丹县和民乐县的引水密度过大,甘州和高台部分灌区则表现为干渠密度、支斗渠密度明显超过实际需求;（3）DEA最优解显示,灌渠密度普遍饱和,部分灌区引水密度过大,大部分灌区引水密度与投入产出效率最高之间存在34.8%的下调空间。因此,合理分配有限的水资源、大力推广节水工程及措施,是提高绿洲水资源利用效率的主要途径。     

基于主题分类和组件技术的灌区生态环境动态评价

针对传统灌区生态环境评价存在的指标固定和适应性较弱等不足,将信息化技术应用到评价中,提出基于主题服务的灌区生态环境动态评价模式。针对灌区生态环境问题确定评价主题,建立基于主题服务的灌区生态环境动态评价流程,构建评价指标库,对评价方法进行组件化。根据评价主题从灌区生态环境评价指标库中筛选合适的评价指标,通过对指标的优选建立针对特定评价主题的评价指标体系。基于综合集成平台绘制评价主题知识图,搭建灌区生态环境动态评价系统。根据灌区生态环境评价主题的特征和建立的评价指标体系,确定评价方法。从评价方法组件库中调用相应组件对不同主题下评价指标进行计算,实现对灌区生态环境的动态主题评价。以陕西省泾惠渠灌区为例开展实证研究,首先,根据灌区调研情况和管理部门的关注点,结合专家意见,确定4类评价主题,包括:生态环境影响要素主题、资源利用水平主题、工程保障能力主题和可持续性主题。基于综合集成平台开展动态评价,结果发现:2009年和2014年灌区生态环境介于等级"良"和"一般"之间,且2014年相对于2009年灌区生态环境状况有所下降;1997年至2014年灌区资源利用水平逐年提高,各评价指标逐年向良性发展;2014年灌区工程保障能力为"一般",且偏向"良好";2014年灌区可持续性评价结果等级为"良"。结果表明:基于主题服务模式能快速、多角度实现对灌区生态环境的动态评价,结果更为可信,相比传统评价方法更有优势。引入信息化手段,在综合集成平台上实现基于主题服务的灌区生态环境动态评价,研究结果对促进灌区生态环境健康发展和灌区生态文明建设具有重要意义。     

支毛管安装射流三通的滴灌系统水力性能研究

为分析脉冲水流对滴灌系统水力性能的影响规律,该文基于射流附壁和切换原理设计了一种支管射流三通,并与毛管射流三通开展组合试验。在毛管铺设长度为60 m,4种支管三通进口水头(9.5、12、14、15.5 m)条件下,研究支毛管安装射流三通或普通三通时灌水小区的灌水均匀度、脉冲频率与水头损失变化规律,并建立描述支管射流三通出口流量和压力的拟合关系式。结果表明,当支毛管三通均采用射流三通时,支毛管中均为间歇性脉冲水流,脉冲频率随支管进口水头增加而递增;毛管滴头流量在1.2～2.2L/h之间,沿程水头损失在0.9～1.6m之间;灌水均匀性系数在95.88%～98.56%之间,流量偏差率在8.35%～15.14%之间,灌水均匀度最高。根据研究结果,确定了灌水小区中支毛管三通的最优组合方式,可为射流技术在脉冲滴灌系统的研究、开发与应用提供理论依据。     

绿洲灌区小麦水分生产率在不同尺度上的变化

水分生产率是衡量农业生产水平和农业用水科学性与合理性的综合指标。文章根据民乐县洪水河灌区1995-2006年的气象、灌溉用水量、灌溉面积、作物产量资料,从田间、斗渠、干渠、灌区4个不同尺度分析了小麦灌溉水分生产率年份间的变化情况。结果表明：不同尺度上平均灌溉水分生产率不同,田间尺度为1.414 kg/m3,斗渠尺度为1.013 kg/m3,干渠尺度为1.089 kg/m3,灌区尺度为0.894 kg/m3,并且不同尺度上的灌溉水分生产率在年份间的差异也比较大。2001年洪水河灌区实施了节水灌溉工程,不同尺度上的平均灌溉水分生产率在2001-2006年较1995-2000年有所提高,田间、斗渠、干渠、灌区分别提高了7.9%、19.4%、16.5%、7.4%,说明目前斗渠、干渠尺度上节水力度大,节水效益明显,而灌区尺度还有较大的节水潜力,应成为未来农业节水研究的重点。     

河网区灌溉水利用系数的尺度转换

大尺度灌区灌溉水利用系数的测定条件难以保障,而小尺度灌区的灌溉水利用系数可以通过试验测定,如何通过小尺度灌区的灌溉水利用系数来预测大尺度灌区的灌溉水利用系数,就有必要对灌溉水利用系数的尺度转换问题进行研究。河网灌区的特点是没有统一的水源引水口,通常是由若干个小灌区合并成一个大灌区,是一个典型的自相似系统。论文以地处里下河水网地区的盐城市水稻灌区作为研究对象,于2012-2013年对9个县区不同规模的样点灌区进行了灌溉水利用系数的试验观测,利用分形理论研究了河网灌区的分形特征,运用盒维数法计算了盐城市河网灌区和不同尺度灌区的盒维数,其盒维数介于1.703~1.996之间,并随着面积尺度的增加而增大。基于灌溉水利用系数与灌区面积、盒维数的相关性,建立了河网灌区灌溉水利用系数尺度转换模型,并通过验证,表明该尺度转换模型能够较好地预测河网灌区灌溉水利用系数,同时也能够很好地实现灌溉水利用系数的尺度转换,为分析河网灌区灌溉水利用系数及其尺度效应提供了新途径。     

基于多源数据的宁夏贺兰县现代化生态灌区健康评价

现代化生态灌区是灌区发展方向,因此,灌区健康水平评价具有重要意义。该研究根据现代化生态灌区的概念、内涵要求,应用知识图谱可视化工具VOSviewer对国内外灌区综合评价研究的指标体系进行系统梳理,筛选共现频率高的关键指标,在结合实际、广泛调研的基础上,构建了包括生态环境、输配水现代化、田间工程现代化、生产及管理现代化、生产效益5类一级指标,共计18个二级指标的宁夏贺兰县现代化生态灌区综合评价指标体系,并以乡镇为尺度划分评价单元,结合遥感数据、调研统计、田间试验数据实现指标定量化,利用层次-模糊综合评价方法,对宁夏贺兰县现代化生态灌区健康水平进行综合评价。结果表明：1）对于权重较大的二级指标信息化管理水平（权重为0.100）、主要排水沟水质（权重为0.091）、灌溉保证能力（权重为0.090）,各评价单元健康水平较好且单元之间差异性小;2）各评价单元综合评价结果显示南梁台子及京星农牧场健康水平等级值最高（0.81）,最低为洪广镇（0.69）,所有评价单元均处于二至三级健康水平之间;3）贺兰县灌区整体处于一级健康水平的测度值（0.325）最大,表明灌区整体处于一级健康水平,但一至四级健康水平的测度值差别较小,存在健康水平恶化的风险较大,可从发展节水灌溉措施,提高规模化生产程度,完善管理制度,增大水域面积等方面优化灌区结构。该研究可为宁夏乃至西北现代化生态灌区建设提供参考。     

基于改进SWAT模型的南方多水源灌区灌溉用水量模拟分析

为提出一种合理有效的南方多水源灌区灌溉用水量模拟统计方法,该文针对南方多水源灌区水循环及灌溉取水特点对SWAT模型进行改进,尤其添加了多水源自动灌溉模块用于模拟作物不同水源类型的灌水量,并统计推求灌区灌溉用水量。以浙江省浦江县通济桥水库灌区为例,应用改进SWAT构建灌区水循环模型,利用灌区出口实测月径流数据及4条干渠渠首监测的灌水量数据校正及验证模型,其中月径流在验证期的Nash-Suttclife效率系数为0.89,干渠灌溉用水量模拟值与观测值相对误差的绝对值最大不超过20%,表明改进SWAT模型具有良好的模拟效果。利用所建模型模拟分析通济桥水库灌区长系列灌溉用水量,结果显示灌区灌溉用水量呈现丰水年小、干旱年大的变化规律;除监测的骨干水源通济桥水库及浦阳江取水以外,灌溉用水量的41.40%来源于灌区内部的河道、塘堰及小型水库,说明只监测干渠渠首灌水量无法统计整个灌区灌溉用水量;随着灌区节水改造投入,灌区灌溉水利用系数提高,其灌溉用水量减少。基于改进SWAT模型进行多水源灌区灌溉用水量模拟为灌区灌溉用水量统计分析提供了一种有效的方法。     

基于GIS的灌区水资源管理信息系统研发

针对灌区水利信息化建设的需要,在充分调研和系统分析的基础上,利用Visual Basic6.0与Spermap Objects集成进行GIS的二次开发,初步研发了宝鸡峡灌区水资源管理信息系统.系统采用模块化设计方式,很好地解决了空间与非空间数据的管理,并采用COM组件技术实现农业供需水预测及平衡分析模型与系统的集成.本研究为灌区水资源的管理利用提供了一套行之有效的管理系统,同时也为合理配水提供了依据.     

大型灌区节水水平评价指标体系构建与实证

灌区是中国农业节水的主战场,对灌区节水水平进行评价可为灌区现代化改造提供借鉴与指导,合理适用的评价指标体系是进行灌区节水水平评价的核心内容。针对当前灌区评价指标选取存在的冗余、不完备的问题,为构建满足简洁性与完备性的反映灌区节水水平的评价指标体系,该研究从工程节水、田间节水、用水管理、水资源保护及用水效益5个方面初步建立了大型灌区节水水平评价指标体系,利用筛选模型从70个指标中优选出了23个灌区节水评价指标,表达了86.42%的信息,使最终的指标体系兼具简洁性与完备性,并对河南省沿黄渠村灌区、彭楼灌区、广利灌区、大功灌区4处大型灌区进行了节水水平实证研究。结果表明,4处灌区相应的节水评价指数分别为0.666、0.730、0.657、0.616,其中彭楼灌区由于具有较高的骨干渠系配套程度和明显的工程节水优势使其整体节水水平较高,渠村灌区和广利灌区的节水水平次之,大功灌区的节水水平相对较低;受益于大型灌区续建配套与节水改造项目4处灌区在工程节水方面表现相对较好,评价结果与实际情况相符,表明该研究构建的节水水平评价指标体系科学合理;为进一步提升灌区的节水水平,4处灌区需加强用水管理水平、增加用水效益以及注重水资源保护建设。研究成果为科学评估大型灌区节水建设提供了一种有效的方法,并对推进农业节水化进程具有积极的指导作用。