地下水位对河套灌区生态环境的影响

随着我国大型灌区节水改造工程的实施,河套灌区年引水量将由年均引水量的50多亿m3逐渐减少到2010年的40亿m3。由于引黄水量的减少,地下水位开始下降,土壤表层盐份相随减少,灌区生态环境得到改善。但地下水位继续下降将会对灌区生态环境产生什么样的效应?本文通过实地调查和参考本地区过去及其它地区的实验资料,对灌区年灌溉引水量及地下水位变化做了分析,并对其产生的生态环境效应进行了讨论。建议灌区年引水量保持现有水平;在小区域抓紧试验观察地下水位进一步降低带来的影响;利用灌溉间息水补充生态水,避免地下水位进一步降低,以保持或进一步改善生态环境。     

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。     

河套灌区西部土壤盐渍化分异特征及其主控因素

由于长期引黄灌溉,河套灌区土壤广泛次生盐渍化,严重影响了区域经济和生态良性发展。通过对河套灌区西部临河区土壤盐渍化现状进行系统调查分析,查明了研究区内土壤盐渍化程度、类型及其分布特征,讨论了区域土壤盐渍化的主要影响因素和成因。结果表明：（1）研究区内50%以上的土壤发生了不同程度次生盐渍化,呈斑块状分布,北部及东南部土壤盐渍化较严重,尤其是总干渠和黄济渠两侧的洼地;土壤主要盐分类型为SO₄-Na和SO₄·Cl-Na型。（2）研究区浅层地下水的总溶解固体（TDS）含量平均值为2.13 g·L^-1,属于微咸水,平均水位埋深为4.65 m,65%的调查点埋深小于3 m。（3）长期地表漫灌和冬季压盐引起的地下水位抬升和强烈的蒸发浓缩作用是形成高TDS地下水的直接原因,而较高的地下水盐度、浅层地下水位抬升和强烈的潜水蒸发引起的盐分上升是冲积平原土壤盐渍化的主要控制因素。     

节水改造前后土壤盐分剖面特征及其空间分布——以内蒙古河套灌区中游临河区为例

综合运用地质统计学、聚类分析、描述性统计和表聚系数,系统研究并对比总结了节水改造前后内蒙古河套灌区中游临河区土壤剖面盐分特征和空间分布规律。结果表明：节水改造前后灌区土壤剖面盐分均可分为均布型和表聚型2类。根据不同土层的相似性,灌区0～100 cm的采样层可分为0～20 cm和20～100 cm两个层次;从整个研究区来看,节水改造前,土壤含盐量有从西部和东部向中部逐渐降低的趋势。节水改造后,有由西向东逐渐增加的趋势。节水改造措施的实施,使得研究区土壤剖面盐分类型向均布型发展,且整体上土壤盐分有所降低。该研究结果为河套灌区节水改造后土壤盐渍化的改良、土地利用分区和灌溉制度的建立提供理论基础和实践依据。     

层次分析法在新疆平原灌区土壤盐渍化研究中的应用

本文结合新疆平原灌区土壤盐渍化形成、治理以及现状,利用层次分析法,探讨了灌区内部土壤盐渍化的发生原因和治理措施的有效性。结果表明:干旱荒漠化气候和土壤历史积留盐分是灌区内土壤盐渍化的主导因子,贡献率达69.3%;地下水水位过高是引起土壤盐渍化的重要原因,贡献率11.1%;不完善的排水系统和不合理的灌溉方式也是土壤盐渍化的重要因素。各个治理措施组合权重的分配格局相对均衡,其中建立现代化的排水系统和通过平整土地、植树造林治理土壤盐渍化的效益较高,组合权重达31%。层次分析法可为灌区土地资源的管理、土壤盐渍化的治理提供定量依据。     

基于土壤水分阈值下引黄灌区春玉米安全用水管理策略

以内蒙古河套灌区隆胜试验区为研究区,开展引黄灌区玉米生育期适宜灌水量模拟研究。在田间试验的基础上,考虑土壤含水率、地下水埋深阈值,利用饱和带-非饱和带耦合模型SWAP-MODFLOW模拟了不同降雨水平年不同土壤质地区域玉米生育期灌溉用水量,预测了满足土壤水环境阈值的用水方案。基于耦合模型的决策结果:贫雨年安全用水量为269~315mm;平雨年165~225mm;丰雨年88~128mm。综上,利用实测资料检验后的耦合模型,结合不同作物的土壤水、地下水埋深阈值,能够更准确地从微观定量的角度确定不同作物最低灌水量,对河套灌区引黄水量的管理利用具有重要指导意义。     

干旱区杨树用材林土壤特性和林木生长对供水的响应

经过4年试验,结果表明,(1)供水对土壤水分调控作用明显,土壤各项含水指标均随供水量的增加而增加;(2)通过灌溉可改善土壤的三相比结构和土壤容重;灌溉对总孔隙度影响不明显;(3)灌溉对地下水位的影响显著,灌水前林地地下水埋深为3.46m,而灌水期内地下水埋深在2.36~2.87m之间,在7500m3/hm2.a灌溉定额以下时,不会造成土地次生盐渍化;(4)不同供水量对林木生长的效应是不同的,随灌溉量增加而造成不同程度的正增长;(5)人工林的蒸腾耗水量随供水量的增加而增加;(6)河套灌区杨树速生丰产林的合理灌溉量为7500m3/hm2.a。     

井灌区节水灌溉效率与潜力分析——以内蒙古通辽市为例

在对内蒙古通辽市井灌区水资源利用现状和农业灌区用水现状进行实际调查与分析的基础上,按不同灌溉方式、土壤类型、分布位置和灌溉管理水平选择典型样点灌区,分别用田间实测法和水量平衡法科学地测算不同灌溉方式下的样点灌区、灌区和地区的灌溉水利用效率,并分析评估样点灌区、灌区和地区三个尺度的节水效果与潜力。测算得出通辽市所辖的奈曼旗、科尔沁左翼中旗、科尔沁区、开鲁县、库伦旗、科尔沁左翼后旗、扎鲁特旗和霍林郭勒市灌溉水利用系数分别为0.799、0.832、0.813、0.803、0.823、0.806、0.802和0.810。。现状年通辽市地下水灌溉总面积为64万hm~2,其中节水灌溉面积为30万hm~2,还有34万hm~2农田使用传统的灌溉形式。假定未来34万hm~2待改造农田全部发展为低压管灌时,通辽市64万hm~2灌溉面积可节约水量3 860万m~3;全部发展为喷灌时,可节约水量8 298万m~3;全部发展为膜下滴灌时,可节约水量10 904万m~3。各灌区灌溉水利用效率的高低主要取决于不同灌溉方式的面积占总灌溉面积的比例,采用高效节水灌溉可整体提升灌区灌溉效率。     

渭干河—库车河三角洲绿洲灌区水盐均衡特征分析

依据实地考察实测资料,分析渭干河-库车河灌区的水量平衡、盐量平衡、引水和排水矿化度的变化特征、排盐效率及排水的主要盐分离子.结果显示: (1) 受灌区上游大型水库的调蓄作用,灌区引入地表水的年际变化不大,年内引水出现双峰,排灌比例在8.79%～18.65%,引水利用量为22.53～30.05亿m~3,主要用于农业灌溉用水,农田园林耗水量占总耗水量的75.26%. (2) 随着灌排系统的完善,渭干河-库车河灌区整体处于脱盐过程,年均脱盐量为86.64万t,灌区非盐化土地面积扩大,盐渍化土地面积缩小,灌区内耕地的土壤含盐量减少.(3) 由于大型水库的调蓄作用,灌区引入地表水的矿化度年变幅也较小,1993～1996年平均为0.38 g/L,1997～2001年平均为0.42 g/L,在年内洪水期水量大,矿化度相应偏小.年均排盐量为99.77～275.40万t,排水量和排盐量总体变化趋势相一致,呈略微上升趋势.排水盐分离子中,阴离子主要以Cl~-为主,其次是SO_4~(2-);阳离子主要以Na~+为主,Mg~(2+)出现的机会较小.保持灌区水盐持续均衡所需达到的水量排引比为0.09:1.     

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     

内蒙古东北部大豆灌溉动态预报模型

为实现内蒙古东北部大豆农田灌溉动态预报,应用多项式拟合方法将大豆适宜土壤湿度下限值插值到全生育期的每一天,形成适宜土壤水分下限动态连续指标曲线,并从土壤-作物-大气连续体角度出发,依据农田土壤水分平衡理论,利用内蒙古突泉农业气象试验站2001—2007年土壤水分数据和气象资料,建立了适合内蒙古东北部旱作农区的大豆灌溉动态预报模型,实现了灌溉日期和灌溉量的时域滚动预报;利用2008—2011年实测数据验证该模型模拟结果,土壤相对湿度预测值与实测值的均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)分别为2.44%和3.42%,预报灌溉日期的误差在-3~3 d之间,表明模型准确性和实用性较强,可为东北大豆产区节水灌溉提供一定的科学依据。     

达拉特旗大畦灌溉夏玉米非充分灌溉制度的制定

内蒙古达拉特旗实施工业化、城镇化、农牧业产业化策略以来经济发展很快,年财政收入超3亿元。农作物种植面积94970hm2,农业产量已超4亿kg,其中粮食产量已达3.5亿kg。然而农业灌溉依然沿袭传统灌溉方式,水资源浪费严重,严重制约着工业发展,因此农业节水迫在眉睫。基于此本研究通过实验,利用水分生产函数确定了用以节水的非充分灌溉制度。     

内蒙古多伦农牧交错区水资源利用现状分析

内蒙古多伦县是典型的农牧交错带 ,也是生态脆弱带。该地区水资源日益紧张 ,生态环境不断恶化。本文通过对多伦县水资源特点和利用现状的分析表明 ,灌溉用水是本地区的主要用水方式 ,占年总用水量的一半左右 ,其水资源浪费也最为严重。鉴于此 ,提出了调整土地利用结构、发展节水灌溉技术、加强水资源科学管理等具体措施 ,以期实现节约用水、科学用水 ,确保水资源得到可持续利用     

灌区节水改造综合评估指标权重确定方法研究

为了科学合理地确定指标权重,从而对灌区节水改造项目综合后评估作出理想的评价结果,在阐述基于离差平方和的综合赋权法和基于博弈论的综合赋权法原理的基础上,将这两种综合集成赋权法分别应用于关中洛惠渠等4个灌区的节水改造项目综合评估,发现两种综合赋权法得出的权重向量大小排序结果并不相同,但根据两种权重值计算的多个灌区综合评价值大小排序结果相同.对这一现象进行的进一步分析表明,两种综合集成赋权法的指导思想虽然不同,但其原理都是科学合理的.在确定灌区评价指标权重时,若为了对各灌区评价对象充分拉开档次,可选用基于离差平方和的综合赋权法,当希望尽可能保留各主客观权重值的信息时,可选用基于博弈论的综合赋权法.     

乌兰察布盟水资源合理利用与可持续发展

水资源是国民经济和社会发展的重要条件和制约因素之一。水利作为国民经济的基础产业, 具有战略意义。乌兰察布盟地处干旱半干旱地区, 水资源严重紧缺,水源问题不仅制约着社会经济的健康快速发展,而且影响着生态环境的平衡。本文对全盟水资源与经济社会发展的供需在进行预测分析的基础上, 提出搞好水利规划, 优先发展水利产业; 合理布局水利工程, 加快水利工程建设; 加强水资源的管理与保护; 建立以市场为导向, 综合效益为中心的水利经营管理机制, 推广节水技术, 合理利用水资源, 促进社会经济可持续发展的建议     

基于时间序列GM模型的内蒙古水利设施用地预测

水资源短缺一直以来是制约内蒙古自治区农牧业和经济社会发展的主要因素。合理开发、配置、利用和保护水资源,对于正确指导自治区水利事业的可持续发展,促进国民经济健康发展,加快生态建设步伐,具有十分重要的战略意义。其中水利设施用地是土地利用构成的重要利用类型之一,也是国民经济和社会发展的基础产业之一,这就要求在编制土地利用规划时,必须编制水利设施用地规划,对未来水利设施用地规模进行合理的预测。本文利用内蒙古自治区1996—2004年土地详查与变更调查数据,建立时间序列GM模型,并与上一轮土地利用规划的预测结果进行了对比研究,在此基础上对规划阶段年2010年和规划目标年2020年的水利设施用地需求量进行了预测。其结果是2010年和2020年的全区水利设施用地分别将达到16.29万hm2和28.68万hm2,得出了与内蒙古自治区未来发展的整体战略目标相统一的结果。     

水资源联合调度模型在额济纳绿洲生态环境建设中的应用

对日趋缺水的额济纳绿洲,进行河水与地下水进行联合运用的目的是:减少水资源浪费,恢复生态水位,保护绿洲。按照国家水利部(1997)496号文件:《现状工程条件下黑河干流水量分配方案》(简称“97甘蒙分水方案),不同保证率下分配给内蒙古的水量。根据狼心山水文断面入境水量丰枯变化的分析结果,建立水资源联合调度模型,对四种不同来水方案进行计算。结果表明,执行“甘蒙分水”,采用内蒙长衬砌渠道输水,当保证率P=50%时,入境狼心山水量为7.527×108m3,到2020年地下水位埋深回升到2.35m,相应绿洲面积将扩大到5005.01km2,绿洲植被总盖度可达到58%。基本满足天然非灌溉林草的需水,逐步回补到生态要求的限定水位,使绿洲逐步得到恢复。     

黄淮海平原灌区节水高效耕作制度构建

黄淮海地区是我国重要的粮食产区,平均复种指数为150%,小麦-玉米一年两熟加春播作物组成的两年三熟制为该区域的主要种植制度。受水资源限制,部分地区复种指数呈现下降趋势,严重影响了区域粮食安全。发展节水高效耕作制度成为解决区域粮食安全和生态安全的重大科技问题。介绍了山东农业大学在小麦-玉米周年节水高效耕作制度和春播作物覆盖节水耕作制度两个方面的最新进展：前者重点介绍秸秆还田与高效耕作、高杆喷灌水肥一体化、肥水耦合、测墒补灌等生物节水与农艺节水的技术创新与集成;后者重点介绍多功能生物降解地膜的研制与花生、马铃薯等覆盖节水增产技术体系。在此基础上,提出黄淮海地区耕作制度的发展方向与技术需求(采取深松与秸秆还田技术相结合、深松与高杆喷灌结合、废弃物还田、合理灌水与施用氮肥相结合、地膜覆盖技术等),以期为黄淮海平原灌区粮食安全和生态安全提供战略支撑与技术支持。     

内蒙古水资源合理利用与加强保护

在分析内蒙古水资源特点基础上,提出了本区水资源合理利用和加强保护的五个重点。