基于系统动力学的咸阳市水资源承载力

基于系统动力学的原理和方法,将水资源承载力系统划分为工业、农业、生活、生态、水资源和污水处理回用子系统,以缺水程度为主要反馈因子,考虑缺水时人们用水决策偏好,通过各子系统之间的反馈关系,建立了咸阳市水资源承载力系统动力学模型.模拟结果表明：按趋势发展型方案,咸阳市工业发展迅速,农业和生态用水被挤占,发展缓慢,规划年内缺水程度为9%～35%,为严重缺水;按资源环境保护型方案,生态环境得到良好保护,但工农业发展受到严重制约;按经济发展型方案,工业发展十分迅速,但农业灌溉面积减少,生态环境恶化,地下水超采严重,缺水情况仍存在,为3%～5%,发展可持续性差;按协调发展型方案,工农业保持13.8%发展速度,污水处理回用量增加,农业灌溉稳步发展,生态环境情况得到改善,缺水程度严重时约为0.4%,表明该方案是咸阳市水资源承载力可持续发展的最优方案.     

灵活供水适应灌区需水市场新要求

介绍了冯家山水库结合灌区工程现状和用水实际,采取干渠分段节制槽蓄水量调节供水的灵活调度方式、分阶段优惠水量措施、签订单季以及全年供水合同的办法等,来适应灌区市场新要求,满足灌农适时灌溉.通过这些措施和办法,引导群众自觉调整用水时间,旱灌溉、早引水,达到移峰填谷和灌区均衡受益的目的,解决了灌区用水供需矛盾,实现了优质供水服务,取得了较好的效果,值得类似灌区借鉴.     

提高农业用水效率若干问题分析

灌溉水资源利用效率是现代灌溉农业发展中一个重要技术指标。阐述提高灌溉水资源利用率的方法,包括由供水管理演变为需水管理、注重农业用水综合管理、节水灌溉产业化服务管理,总结提高农业用水效率的技术途径,为全面提高农业用水效率提供借鉴。     

考虑城市生态环境供水的灌区水资源配置

随着灌区水资源用途的多元化,各用水户用水量的不断增加,进行适宜的灌区水资源配置具有很强的现实意义。本次研究考虑灌区农业、工业、生活以及城市生态环境的用水,以灌区内各用水户缺水率最小为目标,建立了灌区水资源配置模型并采用权重法进行求解,制定了不同降水年的灌区水资源配置方案。通过年尺度与用水高峰月份的配置结果表明:灌区的缺水情况受降水影响大;在等权重的分配方案中,水量缺口集中于农业;灌区工程性缺水问题与资源性缺水问题并存。提高用水效率、推行节水灌溉是解决灌区用水竞争激烈的有效途径。     

以灌溉为主兼顾生活用水水库供水

在20世纪50-70年代,我国建设了一大批以灌溉为主的水库.随着人口的增长及经济的发展,越来越多的灌溉水库需要同时向城镇供应工业和生活用水.因此,对水库的兴利库容与供水能力的论证十分重要.这项工作需要重新核算年径流量,农业用水量,考虑工业及城乡人民生活用水,得出新的水库用水总量,并且通过调节库容计算,验证库容及正常高水位是否满足用水量的需求.以广东省某中型水库为例,对如何进行水库供水能力论证,作了详细的阐述.     

基于MIKE BASIN的汕尾市水资源优化配置

在对汕尾市水文水资源情况调查分析基础上,基于MIKE BASIN数字平台构建了汕尾市水资源优化配置模拟模型。采用四级流域套县为计算单元,以河流、水库和山塘为供水水源,对基准年与规划水平年(2020年)在不同保证率下、不同需水推荐方案和供水推荐方案情况下,分别进行水资源供需平衡分析,从而使得城镇生活用水、农村生活用水、工业用水和农业灌溉用水及生态用水获得优化配置,以满足汕尾市规划水平年各类需水要求。     

并联供水水库群联合调度模型研究

水库群联合调度种类繁多、关系复杂,是水库调度研究的难点与焦点问题。少量的缺水一般不会造成重大损失,但超出用户需求弹性范围会造成重大经济损失。综合考虑研究区域的生活、灌溉、工业、农业等各用水单元,建立了常规水-非常规水、当地水-外调水耦合的水库群联合调度数学模型,通过模拟人机自适应迭代算法进行求解,并以岳城水库、东武仕水库等当地水与南水北调引江水、东风渠引黄水等非当地水源为例,选取25%、50%、75%水平年进行水库群联合调度合理性分析,最终减少了岳城水库、东武仕水库的系统损失,最大化供水满足率。     

灌溉水价与灌区灌溉用水量关系研究

运用经济学理论分析了灌溉水价与灌区灌溉用水量的关系,根据2000—2009年对关中地区冯家山、羊毛湾、石堡川3个灌区的实际调查资料,对不同灌区建立农业灌溉用水需求函数,计算灌溉用水需求价格弹性。研究表明,关中地区3个灌区中,石堡川灌区弹性最高,为-1.11;冯家山灌区和羊毛湾灌区弹性分别为-0.47和-0.69,即灌溉水价提高1%,灌溉用水量将下降0.47%～1.11%。对于现行水价较低的灌区,水价调高对该灌区将产生明显的节水效应;对现行水价较高的灌区,水价继续调高。     

疏勒河灌区三大水库联合调度研究

分析了疏勒河灌区三大水库分布的特点,以50%水平年各水库坝址处天然入库流量为条件,根据流域内主要用水户情况,针对农业灌溉、工业和民用、水力发电、生态环境等用水要求,结合水库冲淤,渠道冲砂等运行管理要求,以灌区加权灌溉保证率最大为目标,以昌马干渠流量尽可能均匀下泄为重要约束,建立了疏勒河灌区三大水库联合调度模型,并采用面向对象的编程思想编制相应的计算机程序求解该模型。该程序实现了对模型主要数据的人机交互和模型优化计算的有机结合,决策者可以通过该模型生成灌区用水的满意调度方案,对灌区管理水资源的合理配置和优化利用具有重要意义。     

用水总量控制下的水库水量调度模型研究

为适应最严格水资源管理制度对水库调度的要求,提出了用水总量控制下的水库水量调度模型。模型主要由中长期年度供水计划制定模块和短期水库两时段调度模块两部分嵌套构成,通过宏观总控、长短嵌套、实时决策、滚动更新的运行方式在水库调度中实现其用水总量控制目标。针对年际用水量变化较大的灌溉用水户,建立了基于用水量特性曲线的年度用水总量控制指标确定方法。王英水库水量调度实例研究表明本模型能够在保障水库供水效益的同时克服来水预报偏差对用水总量控制的不利影响。     

干旱区农业水资源供需水预测分析及对策研究

针对西北干旱区农业水资源短缺的问题,以新疆洛浦县为例,从作物种植结构调整和灌溉面积变化、灌溉水利用系数提高及灌溉方式改变等方面进行节水分析,并对预测水平年农业供需水平衡进行了预测计算,预测结果表明：现有的灌排工程不能满足农业可持续发展要求;提高灌溉水利用系数势在必行;采用滴灌技术极大地减少了农业用水量,是解决农业供需水矛盾的有效措施。最后,根据预测结果,提出了解决农业水资源短缺、可持续发展的对策,为其他区域水资源的合理开发利用提供有益的参考。     

基于SD变化环境下农业水资源供需平衡模拟

为了探讨变化环境对农业水资源供需平衡的影响,运用系统动力学软件Vensim-Dss建立了农业水资源供需平衡的系统动力学模型,综合考虑社会经济发展和气候变化情景,仿真模拟了变化环境下农业供、需水量及缺水量的变化情况.石羊河流域模拟结果表明:未来农业供水量和需水量受气候变化的影响程度不同,但 2033年以后,农业供水量在不同气候变化情景下的变化趋势相同;不同行政区农业水资源系统对气候变化的响应存在明显差异,金昌市A2气候情境缺水率大于B2情景,在2029年、2038年缺水率分别达到32.0%,28.6%, B2情境下,2021年开始出现轻度缺水,中度缺水年仅出现在2023年和2039年,缺水率分别为30.7%,30.5%;武威市A2气候情境下缺水率小于B2情景,仅2038年为中度缺水,缺水率为24.9%,B2气候情景中度缺水年较多,2023年缺水率最大,达到33.2%.研究结果可以对变化环境下区域用水规划和农业发展规划提供指导.     

昌黎县农业水资源供需平衡及可持续性评价

运用趋势外延法、判断法及单位用水量法,以1999年为现状水平年,预测2020年的昌黎县农业用水供需状况;建立农业水资源可持续利用综合评价指标体系,并对昌黎县2020年农业用水状况进行了可持续性评价,分析其中存在的问题,提出相应的对策,在促进当地农业水资源可持续发展的同时,为其他区域水资源的合理开发利用提供有益的参考。     

杭州市农村供水模式调查与评估

从建设模式、投资模式与产权界定、运行机构与制度、水费制定与收缴。水价与运行成本、水质监测几个方面对杭州农村供水工程进行了调查与评估分析。通过调查表明:城市水厂管网延伸工程基本能可持续,乡镇集中供水工程可持续有一定困难,而以村为单位分散供水工程可持续性具有较大困难。     

Crop water use efficiency at multiple scales

Food security is an issue of global concern, which is tightly linked with water supply issues as regional demands for water are dominated by agricultural water use. This special issue of Agricultural Water Management focuses on crop-water use in China, especially in the North China Plain (NCP) and Loess Plateau and surrounding areas, where intensive agriculture (e.g., wheat-maize double cropping) with limited water is practiced to meet the large demand for grains. Such intensive agriculture raises concerns for agricultural sustainability due to limited water supply and effects on water quality, which may be aggravated by projected climate change and its variability across the region and over time. Addressing these issues requires basic understanding of crop-water relationships in water-limited agricultural systems, methods to quantify water demand and actual crop-water use over multiple scales, and strategies to improve water use efficiency (WUE, or water productivity). Advances in crop breeding (selection) and agronomic management, such as irrigation and nutrient management, and tools to assess and improve WUE at multiple scales are addressed for a range of cropping systems in China. Water supplies within a basin (regional scale) must be managed in view of the patterns of water demand in space and time determined by soil and climatic conditions.     

湖南省农业机械化技术推广可持续性探讨

湖南是中国的农业大省,文章尝试对湖南农业机械化技术推广的现状进行分析,以期建立起适合湖南基层农业的农业机械化技术推广模式。文章认为,实现湖南农业机械化技术推广的可持续性,应优化农业机械化技术推广的政策环境、加大扶持力度和经费投入、完善管理体制和运行机制、构建可持续发展的农机技术推广人才培养模式、开发新型农机化装备、调整农机产业区域布局、发展生态农业。     

Irrigation management under water scarcity

The use of water for agricultural production in water scarcity regions requires innovative and sustainable research, and an appropriate transfer of technologies. This paper discusses some of these aspects, mainly relative to on-farm irrigation management including the use of treated wastewater and saline waters. First, the paper proposes some concepts relative to water scarcity, concerning aridity, drought, desertification and water shortage, as well as policies to cope with these water stressed regimes. Conceptual approaches on irrigation performances, water use and water savings are reviewed in a wide perspective. This is followed by a discussion of supply management to cope with water scarcity, giving particular attention to the use of wastewater and low-quality waters, including the respective impacts on health and the environment as water scarcity is requiring that waters of inferior quality be increasingly used for irrigation. The paper then focuses on demand management, starting with aspects relating to the improvement of irrigation methods and the respective performances, mainly the distribution uniformity (DU) as a fundamental tool to reduce the demand for water at the farm level, and to control the negative environmental impacts of over-irrigation, including salt stressed areas. Discussions are supported by recent research results. The suitability of irrigation methods for using treated wastewaters and saline waters is analysed. Supplemental irrigation (SI) and deficit irrigation strategies are also discussed, including limitations on the applicability of related practices. The paper also identifies the need to adopt emerging technologies for water management as well as to develop appropriate methodologies for the analysis of social, economic, and environmental benefits of improved irrigation management.     

作物产量对水分亏缺敏感性指标的初步研究

在灌溉水资源不足时,作物对水分亏缺的敏感性是确定最优灌溉制度的基础。本文提出了作物对水分亏缺的敏感性指标的定义,基于此定义,给出了平均敏感性指标、概化的敏感性指标以及边际敏感性指标的具体表达式。以Ｄｏｏｒｅｂｏｓ模型、Ｊｅｎｓｅｎ模型和Ｂｌａｎｋ模型等常见作物水分生产函数模型为基础,导出了各种敏感性指标的计算公式。最后,根据水稻试验资料,分析了敏感性指标的变化规律。     

发展节水灌溉是调整治水思路的重要实践

水资源分配不均，工程供水不足，输配水及管理中的浪费造成了农业灌溉水源的供需矛盾。推广节水灌溉技术是湖南农业可持续发展的必由之路。近几年来节水灌溉工程的建设，充分显示了质量效益性农业的巨大威力。加强领导，调整思路，深化改革是节水灌溉事业发展的有力措施。     

节水灌溉与水资源优化配置对农业种植结构影响研究

安徽省水资源紧缺,发展节水灌溉是缓解水资源供需矛盾,实现水资源优化配置,促进农业种植结构调整,实现农业可持续发展的根本措施.建立了相应的水资源优化配置数学模型,分析了节水灌溉和水资源优化配置对农业种植结构的影响,并给出实例分析,对安徽省8个节水灌溉分区分别提出了不同的农业种植模式.