渭干河灌区水资源利用研究

渭干河灌区是位于中天山南麓的具有代表性的大型灌溉区,农业自然条件较好。本文通过分析渭干河灌区水资源开发利用现状,评价水资源特征、水土平衡和节水农业的潜力,探讨水资源开发利用中存在的问题,结合渭干河灌区农业发展水平、水资源开发现状和实施方案的可行性,为扩大灌区水资源环境容量,提高水资源承受能力,促进渭干河灌区可持续发展提出了切实可行的水资源可持续利用对策。     

我国灌区农业水资源可持续利用问题探讨

本文分析我国灌区农业水资源利用存在的主要问题是水资源短缺与水资源浪费共存、现行体制和政策难以促进有效的节水机制形成、灌溉工程老化、设施薄弱、水资源不合理利用导致生态环境恶化;论述了水价政策对灌区农业水资源可持续利用的影响,提出改革水价以促进灌区节水农业发展的思路;探讨了我国节水农业发展现状与存在的主要问题是节水农业技术不普及,理论认识上存在偏差,注重单项技术,缺乏深入的节水技术综合集成,节水农业创新水平不高,农业节水投资力度不足;提出了我国灌区农业水资源可持续利用的出路是树立可持续利用观念、大力发展节水农业,改革现有管理体制,建立高效有序的水资源管理模式,拉动经济杠杆,建立节水灌溉经济激励机制,建立用户参与管理决策的民主管理机制,建立科学的水价体系,促进地表、地下及降水联调,加强宣传和教育,充分认识水资源危机的紧迫性,为水价改革奠定舆论基础。     

基于系统动力学的玛纳斯河灌区水资源供需平衡分析

利用系统动力学模型定量模拟玛纳斯河灌区水资源供需状况,在分析水资源供需平衡敏感性影响因子的基础上,提出传统型、一般治污型、强化治污型、一般节水型、强化节水型和综合型六种模拟方案,对玛纳斯河灌区未来水资源的供需平衡状况进行分析。结果表明:按照传统型方案,未来几年玛纳斯河灌区水资源的供需缺口逐渐增大,虽然强化节水可以满足水资源需求量,但强化治污和强化节水相结合的综合型方案能够产生更多的余水,到2030年,余水量为3.19×10~8m~3。从而提出将治污与节水相结合的管理措施,从根本上解决水资源的供需状况,维持玛纳斯河灌区水资源的可持续发展。     

内蒙古河套灌区引用黄河水量分析

河套灌区水资源高效利用是灌区可持续发展和缓解黄河水资源供需矛盾的需要。应用河段差法、引排差法、最大蒸发量、作物总需水量方法计算河套灌区引用黄河水量,分别是49.3×108,49.2×108,54.4×108,49.7×108m3。方法相互佐证,引排差法计算结果,49.2×108m3是灌区实测引用黄河水量。引用黄河水量的分析为河套灌区节水改造、计划用水和节约用水管理以及黄河干流水资源分配提供依据。     

引黄灌区水资源利用与土壤盐渍化防治

以内蒙古磴口县为例 ,对沿黄 (河 )灌区水资源利用及土壤盐渍化防治进行了研究。结果表明 ,现阶段采用引黄河水灌溉与竖井提灌相结合的灌溉方式 ,是较为科学的水资源利用模式 ;以控制耕作区内土壤次生盐渍化为目的的井灌与渠灌面积比例为 1∶5 .8,以调控磴口灌区水资源为目标的井灌与渠灌面积比例为 1 .2∶1 ;水泥渗漏型管道是较为理想的渠道输水方式 ,可减少渗漏损失 7.2 4 %～ 31 .1 4 %。同时 ,基于水资源合理利用的土壤盐渍化防治可采取工程和生物相结合的措施 ,采用竖井以灌代排可使区域内平均脱盐率达 4 2 .8% ;春季用 1 5 0 0m3 /hm2 黄河水快速洗盐 ,可有效抑制土壤返盐 ;渠道防护林的营造可使农田地下水位降低 1 0～ 4 5cm ,影响范围达 35m。在沿黄 (河 )灌区进行合理的水盐综合调控 ,是解决水资源浪费和土壤盐渍化的根本途径     

秦王川灌区水资源可持续利用潜力分析

水资源是秦王川灌区发展的重要支撑 ,水资源能够保证未来的可持续利用 ,可为整个秦王川灌区实现可持续发展的基本目标创造良好的条件、打下坚实的基础。本文基于对水资源四种变化率指标的计算 ,评判了未来较长一段时间内秦王川灌区水资源可持续利用的潜力大小 ,即 2 0 1 0年灌区主要供给水资源能否满足各方面的用水需求 ,从而为该区域水资源利用宏观决策提供依据     

泾惠渠灌区渠首地表水资源可利用量长期变化及其潜力研究

以泾惠渠灌区渠首——泾河张家山站长系列水文数据为研究对象,利用滑动平均、Tenant、回归分析及概率统计等方法分析了泾河来水形势、河道内生态环境需水量以及汛期不可利用水量,深入研究了泾惠渠灌区渠首水资源可利用量、灌区可引水量及引水潜力等问题。研究结果表明:泾河流域张家山站实测年径流量呈现出明显递减趋势,多年平均实测径流量从20世纪60年代的17.15亿m3下降到近十年来的9.95亿m3,实测径流距平最小达到-29.6%;河道内全年水资源可利用率基本维持在50%～60%左右;随着河道水资源利用的沙限的提高,灌区渠首可引水量及可引水量潜力均相应有所增加。按照目前泾河来水水源形势,灌区仍有1.66～2.10亿m3左右引水潜力可以挖掘。     

于田县昆仑灌区水资源利用分析

于田县灌区由于水利等基础设施建设薄弱,使有限的水资源不能合理利用。本文 在分析灌区水资源利用现状、水资源供需平衡的基础上,提出了实现水资源供需平衡的工程措 施,探讨了灌区的发展规模,并指出节水是灌区发展的基础。     

灌区广义水资源不确定性多目标优化配置

针对农业水资源配置系统的复杂性和不确定性,构建模糊可信性随机多目标农业水资源优化配置模型,以农业灌溉净经济效益最大和绿水利用占比最大为目标,对丰水年、平水年和枯水年下不同分区各生育阶段的水稻灌溉水量进行优化配置。将模型应用于湖北省漳河灌区,目标权重组合分别为（0.5, 0.5）、（0.75, 0.25）和（0.25, 0.75）,可信性水平取0.5、0.6、0.7、0.8、0.9和1.0,得到不同情景下农业水资源配置方案。结果表明：多目标规划模型能够很好统筹社会经济发展目标与资源节约目标,优化方案的绿水利用占比在0.835以上,经济效益最高达14.153亿元;更高的可信性水平对应更低的系统效益与更高的绿水利用占比,丰富的优化方案能够帮助决策者权衡系统收益与违规风险;当水资源短缺时,应该优先保证抽穗期和孕穗期的作物需水,使因缺水造成的水稻减产损失最小化。总的来说,优化模型所得到的水资源配置方案能够为漳河灌区水资源管理者提供理论指导,同时为类似地区的农业水资源优化配置提供参考。     

渭干河——库车河三角洲绿洲的水资源问题与农业节水潜力分析

建立节水型社会是我国的一项基本政策,也是解决渭干河—库车河三角洲绿洲水资源问题可持续利用的战略选择。渭干河—库车河三角洲绿洲水资源开发利用中存在的问题:主要由于社会、经济的发展及不合理的用水导致水资源短缺、水资源过度开发,水资源利用效率低、生态环境恶化等。渭干河—库车河三角洲绿洲是典型的灌溉农业区,农业灌溉大部分仍采用粗放型的宽河大渠输水、田间大水漫灌方式,灌溉定额普遍偏高,农业节水潜力很大。本文重点定量分析了该绿洲农业用水效益、农业节水潜力,建议农业节水的途径及节水灌溉技术应从骨干工程改造节水、中低产田改造节水、降低地下水位节水、改造作物灌溉制度节水、加强管理节水等几个方面进行。最后提出渭干河—库车河三角洲绿洲水资源可持续利用的对策措施。     

干旱半干旱地域提高灌区水资源综合效益研究进展与思考

分析了我国干旱半干旱地域灌区水资源利用中存在的问题 ,论述了干旱半干旱地域提高灌区水资源综合效益的重要性 ,回顾了国内外在灌溉水资源利用效益、灌溉经济效益、灌溉生态环境效益以及灌溉社会效益方面的研究进展 ,提出了干旱半干旱地域灌区需要研究的几个问题。     

灌区农业节水与土地可持续利用研究

通过对灌区农业节水现状及存在问题的分析,总结了主要的农业节水措施及在生产实践中的作用。比较了美国、日本在农业节水和灌区土地利用方面的经验并讨论了其对我国的启示。从土壤质地、土壤生态、农田水循环、土壤环境、灌溉面积、土地经营规模等方面就灌区农业节水对土地利用的作用机理进行了较深入的剖析。提出了应充分重视土地的可持续利用和灌区的可持续发展,深化灌区管理制度改革,明晰农业水权,科学制定农业水资源规划以及加强灌区技术进步等政策建设。     

宝羊灌区地下水的矿化度动态研究

对1982—2009年宝鸡峡-羊毛湾灌区的地下水的水化学特征、水位动态和水化学动态进行分析和水质调查,采用Pearson指数法和逐步回归方法对地下水的矿化度与离子构成关系进行相关分析,以揭示灌溉、黄土塬灌区外源引水、地下水开采与农业生产活动对地下水的水化学类型和水位、水质动态的影响及其演变规律。结果表明:地下水的矿化度变化主要受阴离子(HCO3-、SO42-、Cl-)控制,Cr(Ⅵ)和NO3--N是灌区地下水的主要污染威胁。同时,针对灌区面临的水资源和水环境问题,提出了水资源与农业生态环境的保育措施,可为黄土塬灌区地下水资源的利用与保护提供借鉴。     

基于河道生态基流保障的渭河宝鸡段水资源调控研究

以渭河宝鸡段为研究对象,以林家村、魏家堡为生态基流关键控制断面,建立基于河道生态基流保障的水资源调控模型、调控规则及调控方案集,对研究区不同水平年不同调控方案下基于河道非汛期生态基流保障的水资源调控结果进行了分析。结果表明:1)林家村断面通过采取方案4,即来水优先保障河道非汛期基流并考虑灌区节水,可使该断面非汛期河道生态基流保证率分别提高至88%、89%;2)魏家堡断面通过采取方案7,即水库对渭河基流补偿并考虑灌区节水,可使该断面非汛期河道生态基流保证率分别提高至88%、90%。由于河道生态基流保障特别是水库补偿河道基流是一个较新的研究领域,今后还需要进一步研究水库补偿的可行性和相应的补偿机制,以确保水资源调配方案的可操作性。     

渭干河灌区水盐动态变化及其耦合分析

渭干河是新疆著名大河之一,是渭干河绿洲的塑造者,该绿洲的生存和发展与灌区水资源利用关系密切。渭干河灌区环境恶化主要是在自然及人为因素共同作用下形成的。灌区分布于独立而封闭的冲积扇上,原生土壤普遍含盐,加之长期以来重灌轻排,土壤次生盐渍化严重。本文根据渭干河灌区多年水盐监测资料,探讨灌区多年来的水盐动态变化及其耦合关系。研究表明:灌区盐分来源主要为引水携盐,灌区排水是灌区盐分去处的主要途径;灌区地下水埋深,地下水水质存在时间和空间上的变化,地下水状况决定水化学类型。     

黄土丘陵区县域尺度农业水资源高效利用探讨

以黄土丘陵区安塞县为例,通过系统分析该区域降水特征、作物需水与水资源供应之间的矛盾,并以4～6月水资源供需临界期为主分析了农业用水矛盾,探讨了农业水资源高效利用的潜力及相应的措施与途径。建议农业生产应以秋作物为主,采取避旱方式抵御干旱,与旱作农田雨水资源有效利用技术相配合,保证粮食安全;恢复、改善现有水利设施;发展并实施节水灌溉技术,适度发展灌溉地面积,集约经营灌区农业。这些都是目前黄土丘陵区农业水资源高效利用的有效途径。     

基于水盐平衡的灌区灌排系统合理性分析

灌溉是灌区农业生产持续发展的先决条件,排水则是决定灌区能否可持续发展的保证。本研究在全面考虑影响灌排系统健康发展的众多因素的基础上,以青铜峡灌区为例,从土壤盐碱化的防治及水资源合理利用角度,运用水盐平衡原理,判别灌区积、脱盐状态及排水效果,分析灌区灌排系统的合理性。分析结果表明青铜峡灌区灌排系统运行良好,对灌区排盐及盐碱化的防治起着积极的作用。同时也发现灌区存在着排灌比过大,排水能力过剩,排水系统不合理等问题。     

水量订单制度下黄河下游灌区水资源实时分配模型及管理软件开发

针对黄河下游引黄灌区水量订单随意性大、水资源利用率低的问题,本文紧密结合当前调度管理制度,基于实时灌溉预报与模糊聚类理论,提出了黄河下游灌区水资源实时分配管理模型,模型包括考虑土壤墒情、雨水资源及天气情况影响的作物需水预测模型和灌区实时水量订单模型两部分内容.在典型灌区,进行了模型的应用,并开发了相应的水资源管理软件;应用结果的合理性表明了模型的正确性,该模型可广泛用于黄河下游灌区的用水管理和调度.     

塔里木河上游水资源利用效率分析

塔里木河三条源流灌区引用地表水量已接近 70 % ,而有效利用率不足 0 .4,主要是渠系防渗率只有 10 %～ 2 0 % ,渠系利用系数 0 .39～ 0 .40。灌区从河道引水共计 140 .85× 10 8m3 ,到达农田的水量只有 5 5 .47× 10 8m3 。而且渠系、水库和农田渗漏还引起了灌区地下水位上升和土壤盐渍化。要提高源流灌区的水资源利用效率 ,必须实行地表水和地下水的联合利用 ,并修建山区水库逐步取代平原水库 ,减少引水的无效蒸发和渗漏损失 ,方可保证水资源的可持续利用和向塔里木河干流输送 45× 10 8m3 的地表水     

再生水灌区水资源联合调度研究

以北京市再生水灌区为研究对象,灌区再生水、地表水以及地下水的联合调度为研究内容,结合系统分析的思想,提出了再生水灌区水资源联合调度的数学模型。采用逐时段动态分析的方法,得出典型年北京市再生水灌区水资源的配置方案,其中特枯水年、枯水年、平水年和丰水年地下水开采量为21 626.08、14 616.39、11 928.83和7 262.05万m3,分别仅占全年总灌溉需水量的44.35%、37.61%、41.09%和34.04%。研究表明,通过联合调度有效缓解了灌区地下水过量开采的问题,同时提高了灌区的灌溉保证率,优化了供水结构,是一种科学可行的再生水灌区水资源联合调度方法。