黄土高原窑窖集水工程技术探讨

在调查研究的基础上 ,指出了目前黄土高原窑窖集水工程建设中存在的主要问题 ,包括沿路水窖布设过多、集流场建设滞后以及目前窑窖施工、沉沙池设计中存在的关键技术问题等。在具体分析集流场集流潜力和用水量基础上 ,针对沿路水窖布局提出了科学密度指标体系。作者还对水窖工程技术存在问题提出了对策 ,并推荐迷宫式沉沙池以完善目前窑窖工程的技术环节。     

高速公路蒸发池设计改革模式

从建设“节约型社会”的观点出发,提出将高速公路上传统的开敞式蒸发池设计模式改为地埋式蓄水窖,充分集蓄利用雨水资源,以灌溉道路两侧农田内的经济作物或路域内绿化植物.这不仅可变废为宝,也改变了道路蒸发池的不雅景观.文中提出了一个容积为147m3的窑窖和沉沙池结构设计图.     

马铃薯的耐盐性及干旱沙地盐水滴灌试验

马铃薯的耐盐性和盐水滴灌试验于１９９３年２月至７日在以色列内格夫盐水灌溉试验站进行。该试验灌溉水源为国家输水系统（１．２ｄＳ／ｍ）和当地深层地下水（６．２ｄＳ／ｍ），灌溉频率为每天１次、３次和６次，在试验中进行了有关生理、生长、产量以及土壤积盐的测试。根据试验结果，每天灌水１次，盐水灌溉与淡水灌溉相比产量降低１２％，而每天灌水３次和６次，盐水对产量没有明显影响。然而，盐水灌溉使块茎单重和干重率有不     

宁夏南部山区推广的两种集雨水窖

近几年来,宁夏南部干旱山区８县把集雨水窖作为解决人畜饮水困难、发展集流节水灌溉、保持水土、扶贫到户的一项重要措施,已初见成效。截至１９９７年,已累计修建集雨水窖３０余万眼。群众从示范和实践中认识到多修窖、多存水的重要性,树立了存水如存粮、存水如存钱的...     

混凝土薄壳球形水窖的结构与建设效果

青海省互助县在集雨工程建设中 ,改进结构设计 ,把原设计的现浇混凝土蓄水窖改为混凝土薄壳球形蓄水窖 ,使等容单窖工程量大幅度减少 ,每窖节省建设投工 2 0个、节省投资 6 0 6 2 7元、降低造价 49% ,解决了建设资金不足的困难 ,同时改进后的水窖具有施工简单、受力条件好、使用寿命长、防渗效果好等优点 ,已建工程运行效果良好     

谢儿渠小流域天然降水利用研究

本文以谢儿渠流域１９８３～１９９５年１３年的降水实测资料为基础，分析了流域降水在时间上的分布特点和一次降水量特点以及拦蓄利用的可能性，预测了可利用的降水量、径流量以及可发展窖灌农业的潜力．提出了流域利用水窖蓄水发展窖灌农业的方案。发展窖灌农业是雨育农业区小流域水土保持综合治理的一项重要内容，是农业种植从粗放经营向集约化经营转变的一种方式，是实现小流域经济持续发展的关键。     

农业节水灌溉的发展方向探讨

孝义市是农业大县，全市耕地面积4．2万hm^2，其中水地1．4万hm^2，发展节水灌溉是农业发展的重中之重。在节水灌溉发展上，经历了以兴建U型渠道为主的发展期、低压管道输水发展期，喷灌技术发展期以及滴灌、涌泉灌、微喷技术发展期等不同阶段。根据目前的实际情况，今后农业节水灌溉的发展方向为：利用现有的低压输水管道发展节水喷灌，大力推广微喷、滴灌等先进的节水技术，积极推进水利产权制度改革，逐步实现用水管理的自动化。     

介休市兴地灌区管灌工程设计

系统介绍了兴地灌区管灌工程建设的必要性与可行性,分析确定了管灌工程布局方案,计算确定了输水工程、田间工程的有关设计参数以及配套的机电金属设计选型。该项工程的建设,将为项目区农业灌溉用水提供稳定的水源,并可解决部分乡镇企业的用水,有助于增加农民收入,推动节水灌溉进程。     

雨水径流集蓄设施及其有效容积的研究

蓄水设施是雨水径流集蓄灌溉利用系统中的纽带和核心。据调查分析研究,适宜应用于“系统”的蓄水设施主要是旱井和窑窖。为充分发挥旱井和水窑（窖）集蓄雨水与灌溉利用的作用,必须做了其规划布设,施工管理工作。对于蓄水设施的有效容积可采用逆时序法推算获得。     

试论辽西利用水窖保水抗旱的可行性

辽西地区水土流失严重 ,近年来又干旱加剧。从水窖失败与成功条件对比及朝阳现在的自然状况分析 ,修水窖有其必要性 ;从现在修水窖的设计与造价及效益分析来看 ,利用修水窖来保水抗旱可行     

山丘区蓄水坑灌田间工程规划设计——以山西省太谷县节水灌溉示范园为例

[目的]对蓄水坑灌田间工程规划设计进行研究,解决蓄水坑灌未来推广运用中的问题,为推动山丘区蓄水坑灌的规模化、产业化发展奠定基础。[方法]以山西省太谷县节水灌溉示范园区为背景,将蓄水坑灌田间工程基本要素与微灌工程技术和低压管道输水灌溉工程技术相结合,因地制宜地对蓄水坑灌田间工程进行设计。[结果]采用水平集雨沟整地方法;每株果树布置4个蓄水坑,蓄水坑深度40cm;在降雨径流蓄滞能力设计为5a一遇24h最大暴雨量标准下,蓄水坑设计直径为30cm;坑内布置一体化设计的底板、固壁和顶盖;环状沟深度20cm,宽度30cm,半径50cm;输配水闸管系统包括干管、支管、毛管3级,管材为聚乙烯;四孔出流毛管沿环状沟内径呈环形绕树布置;给出了各管道管径、长度及进口工作水头的计算方法,以及系统工作制度的确定方法。[结论]对整地技术、蓄水坑设计与布置技术和低压管道系统设计技术的规划设计,能够满足山丘区蓄水坑灌的特殊灌溉要求。     

Effects of Crop Density and Irrigation Management on Water Productivity of Rice Production in Northern Iran: Field and Modeling Approach

Freshwater availability for irrigation decreases because of increasing demand from urban and industrial areas, degrading irrigation infrastructure, and water quality. The demanding for high production of rice with less water use is crucial for food supply. In this research, a field experiment was conducted during 2001 and 2002 to determine the effect of crop density on water productivity of rice crop. The study was carried out in a split-plot design with three plant spacings as subplots (20 cm × 20 cm, 15 cm × 15 cm, and 10 cm × 20 cm) and four different irrigation regimes (continuous submergence as the control and 100%, 75%, and 50% evaporation of pan) as main plots. To model the various water productivity components, the ORYZA2000 model was used. The comparison of model results with observed data was performed using different statistical methods. The results showed that the irrigation by 75% evaporation from pan evaporation and 20 cm × 20 cm crop size are the optimum irrigation method and crop density management.     

灌区蓝绿水资源与作物生产水足迹多时空分布量化分析

作物生产水足迹度量作物生产过程对不同类型水资源的消耗,为实现农业水资源管理与评价提供了更全面的新视角。该研究通过耦合土壤水分动态平衡模块,考虑输配水损失,构建灌区蓝、绿水资源与作物生产水足迹多时间尺度分布式量化模型;以宝鸡峡灌区为例,定量评价不同典型年灌区蓝绿水资源与作物生产水足迹多时间尺度演变规律。结果表明:宝鸡峡灌区蓝绿水资源总量在2008-2017年呈上升趋势。各作物对绿水资源利用效率均持续上升,而小麦蓝水资源利用效率呈下降趋势;玉米、小麦生产总水足迹整体呈上升趋势,多年平均值分别为573和779 m3/t;作物生产绿水足迹在拔节-灌浆期占比较高,成熟期占比较低;作物生产水足迹在日尺度波动幅度最大;平水年、丰水年灌区用水存在不合理现象,枯水年作物生产单产水平最高,总水足迹最低,水资源利用效率最高。该研究所构建模型可移植适用于无排水渠系灌区水文模拟,准确量化灌区农业生产耗水,解析日-月尺度作物生产水足迹演变特征,有助于明确灌区作物耗水规律,进而高效利用绿水资源,合理配置蓝水资源,提高作物产量,实现高效生产。     

非充分灌溉条件下多目标整数规划配水模型构建

农业用水面临可用水资源匮乏、面源污染严重的现状,通过综合考虑非充分灌溉对经济效益、作物品质和环境效应的影响从而实现农业水资源合理配置具有重要的现实意义。该研究基于非充分灌溉和灰水足迹理论,建立不确定性下经济-品质-环境多目标整数规划模型,对河套灌区作物生育期内的灌溉水量进行分配,得出了经济、品质和环境3种不同偏好水平下的决策方案。结果表明：偏好于环境目标的情景灌溉程度主要为33%,67%的灌溉程度次之,亏缺灌溉的程度更大;偏好于经济目标的灌溉程度大部分为100%,亏缺灌溉的程度较小;偏好于品质目标时则介于前述两种情况之间。通过与仅包括经济、品质和环境单目标的模型对比可见,多目标模型更兼顾品质指标、经济效益和灰水足迹,可以使得各项指标均处于总体较好的情况,其中番茄品质-经济-环境多目标模型品质指标为8.7,经济效益为21.3×108元,灰水足迹为1.62×104 m3,灌溉水量为3.51×107 m3,瓜类品质-经济-环境多目标模型品质指标为[25.3,32.7],经济效益为[9.2×108,24.8×108]元,灰水足迹为[1.94×104,3.15×104] m3,灌溉水量为[6.32×107,7.62×107] m3,各指标表现更佳。模拟结果可为不同情景下灌溉水合理配置提供参考。     

基于水资源合理利用的多目标农作物种植结构调整与评价

农业系统实质是社会-生态-经济复合系统,水资源约束条件下的作物种植结构应统筹经济、社会、生态三大目标进行优化调整。针对作物种植结构调整多目标决策过程中,在数据处理、模型构建、决策者偏好等方面存在的模糊性,该文将交互式模糊多目标优化算法应用于求解作物种植结构优化调整模型,实现与决策者之间的反复协商,直至得到决策者满意的调整方案;并应用耗散结构理论和模糊数学理论,建立基于相对有序度熵的种植结构调整合理性评价模型。经实例研究验证了本文模型与方法的可行性,为可持续发展种植业研究以及灌溉水资源的合理利用提供理论依据。     

2000-2020年玛纳斯河流域的作物种植结构与需水满足度

变化环境条件下干旱绿洲水土资源的高效利用一直广受关注。玛纳斯河流域分布着新疆最大、最典型的绿洲农耕区,其水土资源高效利用无疑应基于对种植结构和需水满足度（供水量/需水量）时空演变规律的了解。基于谷歌地球引擎（Google Earth Engine,GEE）平台并通过区域调查和调研,该研究利用面向对象的随机森林分类,建立流域地物遥感识别模型,分析当地2000-2020年种植结构的变化过程,探讨种植结构变化与膜下滴灌棉花水分供应状况和需水满足度间的关系。结果表明：基于GEE平台,融合简单非迭代聚类图像分割算法和随机森林分类算法可快速、准确识别流域地物,总体精度约90%;近20年,流域种植作物始终以棉花为主,占耕地总面积的80%以上,受益于膜下滴灌技术的节水、抑盐等功效,中、下游盐碱荒地不断被开垦为棉田,致使其面积以每年约101 km2的速度增长,但棉田面积增长与灌溉水资源供给的矛盾日益突出,棉花需水满足度显著下降,尤其是水资源相对匮乏的下游灌区及需水旺盛的夏灌期,2020年流域下游棉花夏灌期需水满足度已降至约46%,种植结构的调整和优化已势在必行。研究可为玛纳斯河流域水资源配置及农业种植结构优化提供科学依据。     

基于水分供需关系的冬小麦夏玉米节水灌溉模式研究

节水灌溉是解决水资源短缺问题的重要途径之一。在长期田间试验的基础上, 运用Hydrus-1D模型对研究区冬小麦 夏玉米轮作条件下的田间水分运移过程进行了模拟分析, 探讨适宜的节水灌溉模式。结果表明, 表征土壤水分实测值与模拟值精度关系的Nash-Suttcliff效率系数Ens为0.652~0.903, 均大于0.5, 模型效果良好; 在灌水量为520 mm的传统灌溉模式下, 1.6 m土层深层土壤水分无效渗漏量为189 mm, 占地表总入渗补给水量的22.3%, 土壤水分无效渗漏大, 且与降雨和灌溉关系密切; 根据作物水分供需状况及土壤水分状况得出夏玉米、冬小麦季的灌溉量分别为50 mm、320 mm, 比传统灌溉模式共节水100 mm。改进后的灌溉模式对于土壤水分渗漏具有良好的控制作用, 土壤水分渗漏峰值明显降低, 根据作物供需与土壤水分状况提出的节水灌溉模式能减少土壤水分渗漏, 提高灌溉水利用效率。     

设施农业雨水集蓄利用与番茄灌溉方案优化

为充分利用雨水资源,提高设施农业灌溉用水效率,该研究对雨水蓄水池容积和大棚番茄灌溉方案进行了优化。以天津市武清区一设施农业小区为研究区,根据2020年6个场次降雨,对蓄水池集雨情况进行分析,基于AquaCrop模型优化大棚番茄灌溉方案,最终设置3种集雨灌溉情景,采用水量平衡法,分别绘制不同情景的丰、平、枯水年雨水集蓄系统的评价指标变化曲线,综合分析其变化特征并确定雨水蓄水池最优容积。结果表明：研究区已建蓄水池集雨率约为57%,有较大改进空间;番茄优化灌溉方案与实际灌溉方案相比,在产量仅减少5.5%的情况下,可节省水量23.6 m3,水分利用效率和灌溉利用效率分别提高7.2%和39%,说明优化方案在保证作物产量的同时可有效节水;实际集雨率和实际灌溉情景下,雨水蓄水池的最佳容积平均值为362 m3,在优化灌溉方案和提高雨水收集设施集雨率后,容积平均值分别为298和288 m3,说明节水灌溉和提高雨水蓄水池集雨率等措施,对雨水蓄水池容积优化和提高复用率具有显著影响。该研究可为指导农业雨水集蓄利用工程建设、促进非常规水利用的推广、保障农业可持续发展提供参考。     

作物需水量模拟计算结果有效性检验

作物需水量是确定节水高效灌溉制度、制定灌溉排水规划和水资源合理配置必不可少的重要参数。当前模拟计算作物需水量的主要方法有FAO-56双作物系数法、双涌源能量守恒模型、根系层水量平衡模型和SWAP模型,而各种方法均有利弊和使用条件。不论采用哪种方法模拟计算作物需水量,其结果必须进行有效性检验,否则不能用于上述工程项目。该文用FAO-56双作物系数法基于灌溉试验数据模拟计算了人工牧草——老芒麦、冰草的需水量,并对模拟计算的需水量采用拟合相关图法、回归分析法和残差估计误差指示法进行了有效性检验。拟合相关图法属定性检验,给出了统计相关趋势;回归分析法和残差估计误差指示法为定量检验,给出了模拟计算值与实测值间的拟合优度和残差估计误差的范围。这种定性定量相结合的方法有效地检验了需水量模拟值与其实测值间的一致性,其结果可用于工程项目中。     

节水灌溉管理与决策支持系统

基于灌区灌溉用水过程的复杂性和实时性,研制了节水灌溉管理与决策支持系统软件。系统根据采集到的气象、土壤水分、作物、水资源状况等信息,运用作物系数法进行作物需水量的计算,根据土壤墒情决策模型,作出灌溉预报,确定精确的灌溉时间和最佳灌溉水量,利用决策结果对灌溉设备进行自动控制与监测,从而达到高效、节水的目的。该系统不仅具有数据录入、编辑、查询、统计、输出等信息处理功能,而且能够根据采集到的信息为灌区管理和用水户提供灌溉优选和水资源优化分配的决策支持,制定精细灌溉的作业方案。该系统立足田间,面向农户,可以为用户提供节水灌溉模式咨询、具体方案优选、指导灌区优化灌溉等功能,具有较强的推广应用价值。