彭楼灌区多水源联合优化调配模型建立与应用

多水源联合调配是水资源合理配置的一个重点。实践表明,多水源的联合运用不仅可以增加水资源的利用量,同时还可以使农业生产和环境条件得以改善,并产生较大的经济效益。本研究以彭楼灌区为例进行灌区地表水、地下水联合优化配置研究,并基于大系统分解协调理论建立了灌区地表水、地下水联合优化的三层谱系结构模型。在对边界及水源条件确定合理约束基础上,用此模型对彭楼灌区进行水资源优化,结果表明：此模型符合客观实际,对于提高水资源利用效率,缓解灌区水资源短缺和控制地下水超采等问题具有很强的适用性。     

彭楼灌区多水源联合优化调配模型建立与应用

多水源联合调配是水资源合理配置的一个重点.实践表明,多水源的联合运用不仅可以增加水资源的利用量,同时还可以使农业生产和环境条件得以改善,并产生较大的经济效益.本研究以彭楼灌区为例进行灌区地表水、地下水联合优化配置研究,并基于大系统分解协调理论建立了灌区地表水、地下水联合优化的三层谱系结构模型.在对边界及水源条件确定合理约束基础上,用此模型对彭楼灌区进行水资源优化,结果表明:此模型符合客观实际,对于提高水资源利用效率,缓解灌区水资源短缺和控制地下水超采等问题具有很强的适用性.     

国家农业节水纲要(2012～2020年)节选

<正>一、建立农业节水体系1.优化配置农业用水通过建设骨干水源工程和实施区域水资源配置工程,进一步优化用水结构,缓解重点农业生产区的用水压力。充分利用天然降水,合理配置地表水和地下水,重视利用非常规水源,提高农业用水总体保障水平。在渠灌区因地制宜实行蓄水、引水、提水相结合。在井渠结合灌区实行地表水和地下水联合调度。在井灌区严格控制地下水开采。     

地表水地下水联合耦合模拟进展

地表水与地下水相互作用的耦合模拟在一个地区水资源的开发利用与管理中是十分重要的。本文梳理并分析了地表水与地下水耦合模拟中的主要问题、主要方法以及地表水地下水联合调度的主要策略,认为分布式水文模型对较长时空跨度的地表水与地下水水文循环进行耦合是未来水文模拟的重要方向,以流域为尺度的地表水地下水联合模拟调度将成为提高水资管理水平、保障水资源安全的重要手段,随着人类活动的不断加大,流域整体水循环模拟必须综合考虑人类活动的影响。     

基于双区间规划的武威市民勤县3种作物灌溉水量优化模型研究

针对农业水资源优化配置中降雨量的不确定性问题,在传统区间规划的基础上,引入双区间规划理论进行描述,以农民种植净效益最大为目标函数,建立地表水和地下水联合灌溉的作物灌溉水量优化模型。实例应用于武威市民勤县红崖山灌区,对灌区农业水资源优化配置进行研究,模型计算结果表明:利用双区间规划对作物进行灌溉水量的优化,春小麦、春玉米、籽瓜的灌溉定额分别为:[[179.81,191.81],[353.89,365.89]]、[[119.46,141.46],[270.57,292.57]]、[[180.04,213.04],[267.49,290.49]],相比于现状,节水量分别为3%、27%、4%。利用双区间规划不仅能够更好的解决灌区多作物灌溉水量优化问题,而且能够给决策者提供更大的决策空间。     

干旱年关中西部灌区水资源优化调配研究

针对关中西部灌区水资源供需矛盾突出的现状,提出对其主要水源工程实行联网调水的设想。并应用大系统分解协调原理,建立了三层递阶优化调配模型,采用模拟技术与优化技术相结合的方法对其进行求解,得到了不同规划水平年(2005和2015年)来水较枯时(P=75%,95%)的单灌区调度和联网调水结果,其中缺水严重的羊毛湾和宝鸡峡塬下灌区灌溉保证率提高了8%～22%。表明实行联网调水可以实现关中西部灌区水资源的合理调配。     

黑河流域中西部水资源可持续利用模式探讨

解决水资源短缺和调整产业结构是黑河流域中西部地区可持续发展面临的主要任务。针对各部门的发展规划,通过建立地下水和地表水联合运用的水资源优化配置模型,研究了区域社会经济发展和水资源配置的相关关系。提出在人口基本增长、工业高速增长和加大节水力度前提下,以地表水资源利用为主,适当开采地下水的水资源可持续利用模式。该模式也可以对西部其他地区的水资源优化配置提供经验借鉴。     

地下水的开发利用与保护

本文通过分析河套灌区的水资源分布特点和地下水开发利用现状及存在的问题,提出今后地下水资源合理开发利用的几点建议,即提高社会对河套灌区地下水的认识,适度增大地下水开采;充分发挥地下水的调节作用,水资源开发与生态环境保护并举;遵循地表水与地下水的多次相互转化规律,提高水资源总体利用率;水资源开发利用与水资源涵养相结合：加强河套灌区地下水的调查与研究。     

有限单元数值法在高台县骆驼城灌区水资源配置中的利用

为配合高台县骆驼城灌区节水型社会试点工作,实现水资源的优化配置和本地区可持续发展,利用有限元法对灌区地下水系统进行了模拟研究,预测了不同配水方案下地下水变化趋势,提出了灌区水资源配置方案和开发利用意见,为灌区水资源合理开发利用提供了依据,取得了良好的效果。     

黑河中游典型灌区水资源供需平衡及其安全评估

 结合黑河干流高崖水文站至平川大桥水文站区域的气象、水文、土壤、植被、种植结构、经济发展等资料建立黑河中游典型灌区水资源供需平衡模式，并对其进行安全评估。结果表明，黑河分水对中游典型灌区的影响主要表现在地表水利用量减少、地下水开采量增加、地下水水位逐年下降。现状年地下水开潜力很小，甚至有些灌区开采潜力严重不足，超采严重。现状年各灌区水资源供需平衡都已经接近安全警戒线，平川灌区已经超过安全警戒线，若今后在水资源管理、地表水和地下水统一调度、农业节水等方面没有重大突破，黑河流域水资源和生态环境安全问题将更加复杂化。     

秦岭-淮河以北平原区灌溉农业节水增产新技术

为改善秦岭—淮河以北平原水资源短缺、农业发展缓慢的局面,采用多功能灌溉和灌水方法,开发利用土壤水与人工制造小气候等农业灌溉新技术,以达到适应气候资源、改革种植结构、节水增产、进一步发展农业的目的,并通过理论研究建立了田间示范区,收到了较好的效果。     

基于熵权系数法的松原市灌溉水资源优化调配研究

针对松原市的灌溉水资源不足以及灌溉利用率不高的问题,综合考虑农业可持续发展的经济效益、社会需要和生态效益要求,基于熵权系数法的基本原理,构建了多准则的灌溉水资源优化调配的模型,确定了研究区农业种植最优模式以及相应的合理灌溉用水量。模型结果表明,该区玉米、大豆、水稻3种作物的最优种植面积分别为46.81万、1.60万、6.25万hm2,相应合理的灌溉水量分别为2.0亿、240.0万、4.1亿m3。     

石头河水库灌区灌排信息管理决策支持系统

应用决策支持系统的原理,开发研制了陕西省石头河水库灌区灌排信息管理决策支持系统。该系统集成了数据采集与传输、数据库管理、水文预报、用水计划编制、兴利调度计划编制、系统维护6个子系统,于2002年石头河水库调度得到应用,编制了该水库年度供水计划、水库兴利调度计划和水库优化调度方案。     

节水灌溉条件下乌龙茶需水规律及灌溉定额研究

[目的]探讨乌龙茶节水灌溉的需水规律及其水分利用效率。[方法]以2年生铁观音茶树为试验材料,研究微喷灌节水灌溉方式下乌龙茶的需水规律、灌溉水量、有效降雨量以及节水灌溉定额。[结果]5月、7～10月是乌龙茶的需水量高峰期,占全年需水量的59.15%。1983～2009年乌龙茶节水灌溉定额为551.4 mm,降雨有效利用率33%;其中大雨、中雨和小雨的有效利用率分别为17%、50%和77%。随着降雨量的增加,乌龙茶需水量下降,降雨有效利用量增加,而降雨有效利用率下降。[结论]乌龙茶的最佳灌溉量是40～50 cm土层的土壤湿度达到75%时的田间持水量。乌龙茶生长需水关键期7～10月,适宜的灌水定额21.0 mm,灌水次数10～15次,灌水周期8～12 d。     

不同灌溉方式对水稻产量及水分利用率的影响

为缓解贵州省农田灌溉工程性缺水的矛盾,达到水资源总体平衡与优化配置,通过连续的水稻节水灌溉试验,总结了适宜本省水稻灌溉的模式,分析了不同灌溉处理对水稻农艺性状、灌溉水量及水分生产率的影响。结果表明,科蓄灌溉模式能有效提高降雨利用率、减少人工灌溉,适宜在贵州大力推广。     

浙江省水资源可持续利用与优化研究

分析了浙江省水资源利用现状、主要用水指标及存在的主要问题.浙江省单位面积水资源量较高,但人均数较低,空间分布与人口、经济分布不相匹配;目前水资源利用和开发上存在的主要问题有:农业输水设施不足和失修较为严重,水分利用系数低;农业灌溉方式落后,水分利用率低;城市供水漏损率高;工业用水重复利用率低;管理体制不适应,水费价格偏低;水环境问题突出.本文从万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、农田灌溉亩均用水量、灌溉水分利用系数、工业用水重复利用率和工业废水处理率及达标排放率等指标上分析了浙江省的用水现状.利用收集的历年数据并根据社会经济的发展趋势,预测"十一五"末浙江省农业、工业和生活需水量分别为120.9、72.18和45.56亿m3.为了达到水资源的可持续利用,必须通过科学规划、优化配置、高效利用和节约保护等综合措施,以实现水资源利用指标的优化,使2010年全省实际用水量比预测需水量247.14 m3减少12.98%,降至215.09m3,同时要保护好有限的水资源,实现以水资源的可持续利用支撑浙江经济社会的可持续发展.     

间套复合群体水分高效利用机理研究进展

综述了间套复合群体水分利用的特征及其机理,展望了未来间套作研究的重点领域。间套复合群体总耗水量与单作耗水量的加权平均差异极小,但水分利用效率可较单作提高18％～99％,间套作有利于创造适宜作物生长发育的土壤水分环境。复合群体水分高效利用的主要原因包括：不同作物水分需求时空生态位差异、提水作用、特殊的冠层结构、高效的光合产物转移特点、提高蒸腾量占腾发总量的比例。未来研究重点领域包括：间套作物根系时空分布与水分间的互作作用,配对作物生化互作与水分利用效率的关系,根系提水作用的诱导和利用,基于地面改进的间套作水分高效利用技术和分根交替灌溉技术研究。     

农艺节水(非工程节水)技术思考

对农艺节水技术所包含的内容进行思考,提出农艺节水技术应包括耕作栽培节水技术、改进地面灌水技术、旱地农业技术、劣质水(微咸水、生活污水)开发利用技术和节水灌溉制度等。农艺节水(非工程节水)技术与工程节水技术相结合,形成高度集成的综合节水技术体系,是当前节水农业技术发展的方向。针对天津市水土资源和农业生产特点,对农艺节水的各单项技术和集成技术做进一步阐述。     

农地整治对灌溉设施利用行为的影响研究

灌溉设施的供给是农地整治工具理性的集中体现,灌溉设施利用行为的研究有利于改进其供给机制。基于湖北省钟祥市、团风县实地调查数据,运用威廉姆森范式和Logistics模型,探讨农地整治对灌溉设施利用行为的影响机理。结果表明,在灌溉组织方式上,采取合作供给的农户占44.6%,在灌溉水源选择上,利用渠道引地表水灌溉的农户占90.3%;67.7%的农户认为农地整治后灌溉设施利用行为有好转。灌溉设施利用行为受到资产专用性(实物资产专用性、地理资产专用性)、不确定性、交易频率等维度要素的影响,基准模型中水泵运行、渠道运行、塘堰运行、田间输水时间、灌溉纠纷调处次数、灌溉次数等变量具有显著的统计意义。基准模型的稳健性通过调整控制变量(家庭年收入、家庭劳动力、耕地面积)、替换解释变量(水泵运行、下田交通时间、务农时间、灌溉纠纷调处次数)、反事实检验(水泵运行、渠道运行、塘堰运行、田间输水时间、灌溉纠纷调处次数、灌溉次数)等策略得到全面检验。因此,建议农地整治中应确保水泵、渠道、塘堰等设施的高质量供给,关注灌溉设施利用行为的不确定性,实现资源利用的均等化。     

蜻蛉河大型灌区水资源优化配置模型

 根据非充分灌溉理论,按大系统分解协调原理,建立了以总效益最大为目标的灌区灌溉水资源递阶控制优化模型,对灌区多水源进行优化配水研究。应用上述数学模型,对蜻蛉河大型灌区进行水资源优化配置研究。对于每个层次子系统,采用适宜于解决多阶段过程或能转化成多阶段决策过程的动态规划方法来求其最优解。计算结果表明：本文引用和提出的理论与方法是正确的。同时也使我们看到,经过水资源的合理优化分配,采用非充分灌溉方法将具有较大的节水潜力,此研究成果为灌区水资源合理利用提供了一种新途径。