人类活动条件下民勤绿洲地下水动态模拟研究

以石羊河流域下游民勤绿洲区域地下水为研究对象,运用地下水位动态ANN-FEFLOW模型模拟了不同情景下(现状条件、灌溉面积减少、节水灌溉实施、地表来水增加及综合工程措施等)地下水动态变化。结果表明,民勤绿洲现状条件下地下水将持续下降;灌溉面积减少可以明显缓解地下水位下降速度,节水灌溉对地下水的影响并不明显。地表来水为2.51×108 m3/a时,湖区地下水将出现正均衡;综合工程措施情景下,湖区和泉坝区地表来水分别为1.45×108 m3/a和2.51×108 m3/a时,地下水位回升。     

石羊河流域地下水恢复的农业节水措施研究

对石羊河流域自然概况和水资源转化特征进行了详细描述;建立了石羊河流域水资源转化模型,用以反映全流域的供水、耗水状况及水资源转化利用过程;从不同方面设计农业节水方案,运用模型模拟出方案实施后地下水位的变化过程,进而分析节水措施对地下水恢复的效果。其研究结论为:按照当前农业发展速度及其对水资源的需求情况,中下游灌区的地下水位还将进一步下降;必须采取相应的农业节水措施,以减少中下游地区对地下水的过度开发利用;若灌溉水利用系数提高到0.8,复种面积减少50%及退耕4万hm2,则能较好地起到压缩农业用水规模和恢复地下水的效果。     

黄河高扬程提水灌区节水改造模式研究

黄河高扬程提水灌区为改善沿黄高塬地区生产、生活条件发挥了重要作用。分析了提水灌区面临艰难困境与灌区续建配套节水改造项目的实施。节水改造模式为提水灌区带来了机遇,通过配套改造,将节能更新、渠道防渗、田间工程节水改造、节水农艺技术与节水管理技术进行有机结合,实现渠系配套,改善运行工况,可降低农业生产成本,缓解用水矛盾。     

青铜峡灌区地下水埋深演变及驱动要素贡献率解析

【目的】定量分析青铜峡灌区地下水埋深演变规律及影响因素,科学指导灌区合理调控地下水位,维持水系统健康平衡。【方法】采用水量平衡法分析了青铜峡灌区1998—2017年地下水时空演变特征及地下水补排平衡贡献率。【结果】1998—2017年青铜峡灌区地下水埋深增大了0.69 m,增加速率为0.038 m/a,年内地下水埋深呈双峰双谷特征,空间上银川灌区地下水埋深增大明显,银川市区和银北灌区的大武口区形成大漏斗区。年际地下水变化的主要影响要素依次为渠系渗漏补给(39.71%)侧向排泄(28.24%)潜水蒸发(14.16%)田间入渗补给(7.46%);4—8月和11月渠系渗漏补给对地下水变化贡献最大(45.33%),9—10月和12月地下水侧向排泄是地下水变化第一驱动因素(45.6%);空间上,水位变化的第一驱动要素均为渠系渗漏补给,第二驱动要素各有不同,银川、银南和河东灌区为侧向排泄,银北灌区为潜水蒸发。【结论】引黄水量持续减少是青铜峡灌区地下水埋深增大的最主要原因,而合理的地下水埋深对于维持灌区的生态平衡具有重要意义。     

河套灌区解放闸灌域节水对地下水及蒸发影响研究

根据内蒙古河套灌区解放闸灌域2006-2013年水文、气象以及地下水资料,应用水量平衡对灌域实施节水后作物生育期内区域耗水、地下水贡献及水均衡变化进行了定量研究。研究结果表明2006-2013年作物生育期内灌域约有80%的地区地下水埋深呈增大趋势。在一定范围内,灌区水量输入(灌溉与降水之和)减少会明显使得灌域蒸散发减少。在实施节水灌溉的背景下,地下水对蒸散发的贡献率则呈一定幅度的上升趋势,8年平均地下水贡献率达到34%。灌区节水引起的地下水位下降及地下水对耗水贡献的改变将改变农业产出及灌区生态环境。     

基于地下水均衡的灌区合理渠井用水比例

基于地下水均衡模型,分析了陕西泾惠渠灌区不同频率典型年的地下水均衡状况,结果表明降水入渗补给、渠系渗漏及田间灌溉入渗补给、井灌回归补给是灌区地下水的主要补给源,占总补给量的85.99%~82.89%;而人工开采是灌区地下水的主要排泄途径,农灌地下水开采量、人畜和工业用水开采量占总排泄量的69.7%~72.86%.以2010年为现状基准年,2020年为规划水平年,结合灌区发展规划,设置了4种不同的灌区发展情景模式,运用所建立的地下水均衡模型计算了不同情景模式下的地下水位埋深,其变化范围为0~0.07 m;以地下水位变幅最小为准则,得出了不同频率典型年合理的渠井用水比例范围为1.49~1.53,从而为灌区地下水资源的高效持续利用提供了依据.     

应用方差分析方法研究内蒙古河套灌区用水量影响因素

运用方差分析方法研究了河套灌区1990-2000年单位面积灌溉用水量变化的影响因素.结果表明:渠道衬砌、渠系配套建设等工程节水措施和用水管理措施对减少灌区用水量产生显著影响,而种植结构调整因素和降雨对灌区用水量产生的影响并不显著.在将来的节水改造中,应继续加强种植结构调整以增强节水效果.本研究所建立的模型拟合优度好,能准确地解释和评价灌区用水量的影响因素.     

灌区耗水量变化对地下水均衡影响研究

从宝鸡峡灌区水资源形成及转化的角度出发界定了灌区耗水量的概念。通过对灌区水量平衡关系分析,建立了灌区地下水量平衡模型,通过模型计算与分析,结果表明渠系及田间入渗补给量、地下水开采量是主要的地下水平衡要素;宝鸡峡灌区1991~2003年渠系蒸发及浸润损失量和渠系渗漏补给量总体呈递减的趋势,当渠首引水量和渠系利用系数一定时,渠系蒸发及浸润损失量和渠系渗漏补给量呈反比关系。灌区田间灌溉耗水量与田间灌溉入渗补给量也呈递减趋势;灌区地下水耗水量和地下水开采量总体呈上升趋势。     

GM(1,1)模型在滦河下游地区地下水位预测中的应用

首先对GM(1,1)模型的结构进行了研究和改进,给出了模型参数计算方法和精度检验方法.依据所建GM(1,1)模型,选用滦河下游地区节水工程改造后地下水位资料,对滦河下游地区地下水动态进行分析和数值模拟,利用实测资料对计算结果进行了验证.研究表明,模型预测拟合精度高,方法简便,可操作性强,对灌区地下水位预测评价和地下水合理开发利用具有一定的实用价值.     

宁夏末级渠系改造与管理运行效果分析

宁夏引黄灌区斗渠、农渠的衬砌率为15.9%和1.7%,输水损失大,运行维护费用高,农民用水负担重,灌溉保证率低,农业灌溉种植效益衰减,影响了宁夏农业生产和经济社会的可持续发展.末级渠系改造是改善农业生产条件,节约用水,提高农业灌溉效益,增加农民收入的重要途径.在对宁夏引黄灌区末级渠系改造与农民用水协会管理运行效果监测的基础上,总结出宁夏引黄灌区末级渠系改造建设与农民用水协会管理运行经验,并对末级渠系改造的节水效果、减轻农民负担、提高效益进行了分析.为灌区全面改造末级渠系,理顺农业供水管理体制,建立良性运行机制提供参考.     

位山灌区节水改造中的几个问题

位山灌区是黄河下游最大的引黄灌区,位山灌区存在的主要问题是池渠泥沙淤积严重,处理困难;工程配套率低,渠道渗漏严重,渠系水利用率不高;灌区水资源供需矛盾突出.就灌区节水改造规模、水沙优化调度模式,田间工程配套模式与节水灌溉技术,适宜的井渠结合形式等问题进行了详尽的分析与探讨.     

新疆玛纳斯河灌区地下水特征研究

地下水水位下降加剧了新疆灌区生态环境恶化,因此本研究以玛纳斯河灌区为研究区,依据水量平衡原理,建立了地下水均衡模型,定量分析了玛纳斯河灌区地下水均衡要素的变化情况,为合理开发利用地下水资源提供科学依据。研究结果表明:在各典型年,灌区地下水均处于负均衡状态;同时玛河灌区地下水主要补给来源为渠系入渗、河道渗漏补给、侧向补给、田间入渗补给,分别占总补给量比例为32.34%~33.34%、10.22%~22.28%、15.55%~19.70%、15.31%~17.64%。灌区地下水主要排泄途径为人工开采,占总排泄量比例为41.77%~51.83%。实践证明,渠系入渗补给对维持地下水动态平衡作用较大,严格控制地下水开采是遏制地下水水位迅速下降的有效手段。     

变化环境下新疆沙湾县灌区地下水动态趋势及驱动因素

根据沙湾县地下水系统与外部环境的关系,结合灌区1998-2017年的地下水位平均埋深资料,采用Pearson、Kendall和Spearman秩次相关检验3种方法,分析了近20 a灌区变化环境的变化趋势及对地下水动态的影响;运用主成分回归分析法确定影响灌区地下水埋深变化的主要驱动因素。结果表明:近20 a来,灌区年均气温呈不显著增加趋势,降水呈不显著减少趋势,近10 a(2008-2017年)在a=0.01水平上地表水灌溉量呈显著减少趋势,灌溉面积、节水灌溉面积及地下水开采量均呈显著增加趋势;地下水动态变化的驱动因子为地下水开采、地表水灌溉、节水灌溉、灌溉面积、气温、降水,影响程度依次降低;人为活动对地下水动态起主导作用,其中以地下水为主要水源的节水灌溉面积的增加是造成地下水位下降的主要原因。研究区在实施退耕还林、机井封填的同时还需要通过调整农业结构,提高农灌效率,节水灌溉结合地表、地下水来实现地下水资源的可持续利用。     

加快青铜峡灌区节水改造,推进节水型灌区建设

农业节水是青铜峡灌区节水的关键,实施灌区配套和节水改造工程、调整农业种植结构、加强灌区用水管理、建立灌区节水长效机制,是推进节水型灌区建设的根本途径。     

敦煌灌区进一步节水潜力替代外流域调水的可行性分析

敦煌生态保护的核心是水资源的合理利用，实施灌区节水改造减少农业用水量能否解决敦煌生态问题，从灌区灌溉模式、种植结构及灌溉定额等节水措施，参考石羊河模式压减耕地面积节约水量以替代外流域工程调水的可行性进行研究，论述全面节水与适度调水相结合的科学合理性。     

渠井结合灌区地下水位对不同渠系节水水平的响应

以泾惠渠灌区为研究对象,基于灌区地下水观测数据,运用FEFLOW建立泾惠渠灌区地下水三维模拟模型。在满足模拟规范要求的精度要求下,模拟11种不同节水水平情景,研究了地下水位对不同影响因素条件下的响应情况。得到地下水位对本次研究的三种主要影响因素条件下的响应情况为:斗口以下灌溉水利用系数灌溉定额干支渠水有效利用系数。模拟最终得到灌区最优渠井节水水平配置:干支渠水有效利用系数0.71,斗口及以下灌溉水有效利用系数0.90。在生产实际中应优先考虑提高斗口以下灌溉水有效利用系数,并以此为依据确定灌区渠系防渗衬砌标准。     

大型灌区节水灌溉工程实施后土壤水盐动态规律预测及效果评估

以人工神经网络理论中的BP、RBF模型为主要建模工具,以内蒙古河套灌区的试一个试验区（沙壕渠试区）为研究实例,对河套灌区节水工程实施后作物生长季（非冻季）的土壤水盐变化状况进行了模拟与预测研究。从预测结果看,2015年,当引水量减少30%时,地下水位有较大幅度下降,夏灌前、夏灌后、秋浇前与封冻前的土壤水分随着灌水量的减少呈下降趋势,而土壤盐分在浅层与中层呈现出不同的结果：0-40 cm土壤盐分呈脱盐趋势,而40-70 cm土壤呈轻度积盐趋势,总体上节水改造工程对灌区浅层土壤盐碱化改善与防治有积极效果,但土壤水分的下降可能会造成土壤某些阶段一定程度的水分亏缺和作物种植结构及灌溉制度的改变。本文对中国北方大型灌区的节水工程改造与规划管理有一定的参考价值。     

大型灌区节水灌溉工程实施后土壤

以人工神经网络理论中的BP、RBF模型为主要建模工具，以内蒙古河套灌区的试一个试验区（沙壕渠试区）为研究实例，对河套灌区节水工程实施后作物生长季（非冻季）的土壤水盐变化状况进行了模拟与预测研究。从预测结果看，2015年，当引水量减少30%时，地下水位有较大幅度下降，夏灌前、夏灌后、秋浇前与封冻前的土壤水分随着灌水量的减少呈下降趋势，而土壤盐分在浅层与中层呈现出不同的结果：0-40cm土壤盐分呈脱盐趋势，而40-70cm土壤呈轻度积盐趋势，总体上节水改造工程对灌区浅层土壤盐碱化改善与防治有积极效果，但土壤水分的下降可能会造成土壤某些阶段一定程度的水分亏缺和作物种植结构及灌溉制度的改变。本文对中国北方大型灌区的节水工程改造与规划管理有一定的参考价值。     

河套灌区节水改造工程实施前后区域地下水位变化的分析

河套灌区节水改造工程实施后 ,引黄水量将由现状的年平均 (近 10年 ) 5 2亿m3 减少到 40亿m3 。由于引黄水量的大幅度减少 ,人们一直担心是否会由此导致灌区内区域地下水位的大幅度下降 ,从而造成该地区生态环境的破坏。在缺乏观测试验资料的情况下 ,本文采用集中参数模型对河套灌区节水改造前后区域地下水位变化进行了模拟分析计算 ,结果表明 ,在引黄水量每年减少 12亿m3 的情况下 ,区域地下水位下降幅度较小 ,约为 0 .4m ,对该地区的生态环境不会造成不利影响     

内蒙古河套灌区隆胜节水农业示范区水盐动态分析

通过水管部门组织科技人员对河套灌区调研为基础,以农业综合节水为目的,在灌区的中游永济灌域隆胜乡境内建设了节水农业示范区,面积为0.28万hm2.节水农业改造工程主要措施:渠道防渗衬砌、平地缩块.节水农业改造工程2002年竣工后,在运行中监测了3年,得出灌溉水量平均减少了12.3%;对示范区水盐动态进行了分析.