我国农业用水结构演变态势分析

农业用水结构对农业用水效率及效益有较大影响。采用1949~2006年农业用水资料分析了我国农业用水结构的演变历程,并根据农业用水结构的发展变化及灌溉农业的发展历史和未来发展方向,将1949~2050年我国农业用水水平分为初级利用、低效利用、合理利用及高效利用4个阶段。研究表明:我国农业用水结构日趋合理,农业用水比重持续减少,农、林、牧、渔用水及粮、经、饲作物用水比例协调程度不断提高。据此,提出了注重农业用水结构优化的农业经济用水量概念。华北地区的实例分析表明,在同时提高农业用水综合效益的情形下,依靠优化农业用水结构可年节水199.94亿m3;而有无用水结构优化的综合节水措施节水效果相差29.97亿m3。     

基于层次分析-熵权法的内蒙古农牧交错带农业用水水平综合评价

在我国北方干旱半干旱地区,农业灌溉是水资源消耗的主要途径,农业水资源利用效率的高低,直接决定着区域可利用水资源量。为探究我国北方农牧交错带农业用水水平,以内蒙古农牧交错带农业灌溉用水为研究对象,在综合分析用水现状的基础上,通过层次分析—熵权法和模糊综合评价相结合的方法,选取体现农牧交错带农业用水特征的代表性指标,构建农牧交错的农业用水水平综合评价体系,对2020年内蒙古农牧交错带农业用水进行综合评价。结果表明：内蒙古农牧交错带各旗县间农业灌溉用水量相差较大,整体呈现东高西低趋势,灌溉水量为582.41～4 905.86 m³/hm²,灌溉水利用效率为51%～84%;各旗县农业用水综合评价得分为2.26～3.67,农业用水水平整体处于中等偏上,29个旗县中较高水平占比44.80%,中等水平占比55.20%;与作物水分利用效率(WUE)对比,构建的综合评价体系可以更真实地反映出农牧交错带农业用水实际情况,对于农牧交错带中农业用水水平处于中等偏下水平的旗县地区,需加大力度发展农业节水措施,提升农业水资源利用效率。     

中国农业用水绿色效率时空分异及其驱动因素

[目的]探究中国农业用水绿色效率的时空分异及演变特征,分析中国农业发展现状,为进一步推进农业高质量发展提供科学参考。[方法]利用超效率(evidence-based model, EBM)模型测算2001—2020年中国大陆31个省区(不含港澳台地区)的农业用水绿色效率。在此基础上运用核密度(kernel density estimation, KDE)估计法进行非参数检验,并通过ArcGIS图示法探究全国不同地区农业用水绿色效率的时空分异及演进特征,最后利用地理探测器考察不同驱动因素对农业用水绿色效率的综合影响。[结果](1)2001—2020年全国农业用水绿色效率(各省年平均)经历了先上升后下降的变化。(2)全国的农业用水绿色效率在空间上呈现出“北低南高”“西低东高”的现象。(3)全国农业用水绿色效率地区差距呈缩小态势,存在动态收敛性特征,各个省份内部的农业用水绿色效率均存在不同程度的两极分化现象,其中西北地区的核密度曲线最为平缓,两极分化现象最为严重。(4)技术水平、资源禀赋、生态环境对中国农业用水绿色效率的影响程度整体高于经济发展水平。[结论]各省区应结合自身优势,从农业技术水...     

西北干旱地区农业健康用水量计算模型研究

农业健康用水量的确定是西北干旱地区可利用水资源在农业与其他用水行业之间合理分配的基础。依据农业健康用水量的内涵和判别标准,建立了西北干旱区农业健康用水量多目标分层优化计算模型。该模型以各业用水及总用水的综合效益最大为目标函数,依据一定的优化次序计算区域农业健康用水量。并以黑河流域为例,应用模型计算各县级行政单元过去年(1999年)、现状年(2006年)和未来年(2020年)在不同来水频率下的农业健康用水量。结果表明:1999年、2006年和2020年水资源配置按模型计算结果重新调整后,流域经济用水总量(包括农业与工业生产用水)所占比例分别降低2.7%、4.6%和2.1%,而综合用水效益分别增加7.1%、16.6%和13.1%,生态效益提高更为显著,分别为27.6%、37.4%和13.6%,证明了模型的可靠性与农业健康用水的可行性。对照不同水平年农业用水健康结果,2006年较1999年、2020年较2006年农业实际用水状态均趋于健康,流域农业用水比重分别下降3.4%和2.0%,综合用水效益分别提高31.1%和91.6%。此外,如果按照以往农业用水分配次序,2020年在50%、75%和95%来水频率下,可预测流域缺水率分别达到10.6%、13.8%和25.9%,表明水资源将进一步趋紧,需采用农业健康用水标准重新配置水资源,达到有效降低缺水损失的最终目的。     

渠井用水比对灌区降水响应及其环境效应分析

渠井结合灌区适宜渠井用水比例关系灌区地下水环境和区域农业可持续发展。该文以人民胜利渠灌区为例,集合了灌区1954-2014年农业用水量及降水量、研究区域2008-2014年渠井用水比、地下水埋深、地下水水化学特征数据,分析了降雨量、地下水动态特征与渠井用水比例的相关性,以期探明渠井结合灌区渠井用水比对降雨的响应及其对土壤和地下水环境的影响。结果表明,典型渠井结合灌区渠井用水比与年降水量呈线性正相关;渠系上游地下水水位变化较下游更为剧烈,在用水水平、用水方式一致条件下,渠井用水比例越大,地下水埋深超过11 m区域增幅越小,较大的渠井用水比例对于上游地下水位下降减缓效果明显;平水期、枯水期,由于渠井用水比例不合理,地下水无序开采且超采严重,区域地下水碱化趋势明显;受气候变化影响,近5 a渠灌水量仅为多年均值的75.52%,未来区域降水量具有减小趋势,这势必进一步加剧农业水资源紧缺的形式。为了满足农业的正常生产,增加灌区地下水开采成为唯一解决途径,这势必加剧地下水的碱化趋势及地下水超采区的扩大。因此,确定灌区适宜的渠井用水比例对于灌区水资源的科学利用与农业的可持续发展具有重要意义。     

农林水产业与水质保护

1.农业用水日本平均年降水量约1800mm,总量约6750亿吨,其中大部分被蒸发或直接流入河流,仅有七分之一作为农业用水、生活用水和工业用水。1979年农业用水量约570亿吨,约占总用水量的65%。随着今后水田的减少,农业用水将会有某种程度的减少。但由于旱地灌溉用水及加工业用水需要量的增加,1985年农业用水量约655亿吨,预计到2000年农业用水约705亿吨,2010年约723亿吨。     

渠灌类型区农业高效用水模式与工程示范

该文系在完成“九五”国家农业高效用水科技产业示范工程项目“渠灌类型区农业高效用水模式与产业化示范”专题研究的基础之上,结合示范区建设及运行管理等情况总结而成。在分析研究渠灌类型区农业用水存在问题的基础上,首先提出了渠灌类型区实现农业高效用水的基本思路,依据上述思路确立了提高渠灌区输水过程用水效率、田间灌溉过程用水效率与生产效率,以及提高灌区工程运行管理水平的技术与措施;其次,根据以上研究结果进一步确立了渠灌类型区农业高效用水的模式,并建立了相应的实体模型进行工程示范,初步验证和确立了这种高效用水模式。     

宝鸡峡灌区耗水量变化规律及影响因素分析研究

综合目前各种耗水量的概念或定义,从关中灌区水资源形成及转化的角度出发,并考虑到灌区以农业灌溉为主,兼有其他行业供水、用水、耗水及排水为一体的特点,界定了灌区耗水量的概念。通过对灌区用水对象和耗水机理的分析,建立了灌区耗水量计算模型。通过模型计算与分析,表明农业用水耗水量是宝鸡峡灌区的耗水大户;灌区1991～2003年耗水量总体呈小幅度递减趋势波动,与农业用水耗水量的变化趋势一致,而工副业、城市及农村生活用水耗水量呈线性递增的趋势,灌区农业用水耗水量的变化支配着总耗水量的变化。     

华北地区农业用水效率分析

根据华北五省2012年农业各类用水量及相应产值、产量数据为基础,选取反映农业用水效率的5项指标,分析了农业用水效率现状。运用农业用水效率评估的方法,对农田亩均灌溉用水量、灌溉水有效利用系数、水分生产率农业用水比例、万元农业产值用水量进行计算、对比分析,结果表明:整个华北地区的水分生产率为2.56,农田亩均灌溉用水量为185 m3,灌溉水有效利用系数为0.58;总体表现为用水效率较低,且地区间差异较大,基于此,并考虑综合因素,提出了华北五个省级行政区农业用水效率提高的相应改革措施。     

中国农业用水存在的问题及节水对策

水资源紧缺及社会工业化和城市化的发展导致中国农业水资源严重不足,与此同时,农业用水中的水浪费现象还普遍存在,因此,节水农业是解决中国缺水问题的唯一途径.该文分析了中国当前农业用水存在的主要问题,从农艺节水、抗旱品种选育以及农业用水管理创新等方面论述了目前国内外节水农业上的研究进展,并由此提出了中国进一步发展节水农业的战略性措施.     

阳泉市郊区水资源状况与用水分析

对阳泉市郊区的水资源状况、2015年用水情况及用水水平进行了分析,总结了目前存在的城乡居民节水意识淡薄、缺乏农业节水措施、供水配套工程建设滞后等问题,提出了加强城市居民节约用水管理、加快灌区节水改造升级、切实加强工业节水管理、大力提高中水回用量等节约保护水资源的对策措施。     

民勤县农业水价综合改革现状分析及思考

石羊河流域重点治理规划实施以来,农业水价综合改革成为民勤县农业节水用水、高效用水的工作重点,并取得了一系列成效。基于此,介绍了民勤县农业水价综合改革、农业用水精准补贴和节水奖励制度等现状,分析了农业水价改革的成效及存在的问题,并提出综合整治的建议,为推动西北地区农业水价综合改革具有一定的参考。     

中国农业用水存在的问题及节水对策

水资源紧缺及社会工业化和城市化的发展导致中国农业水资源严重不足，与此同时，农业用水中的水浪费现象还普遍存在，因此，节水农业是解决中国缺水问题的唯一途径。该文分析了中国当前农业用水存在的主要问题，从农艺节水、抗旱品种选育以及农业用水管理创新等方面论述了目前国内外节水农业上的研究进展，并由此提出了中国进一步发展节水农业的战略性措施。     

关于节水型农业种植结构优化分析

随着国民经济的不断发展和农业科技水平的不断提高,我国的农业种植技术早已发生了翻天覆地的变化。与此同时,对农业种植方面的节能性也提出了新的要求。尤其是在水资源紧缺、节约用水已成为国人之共识的今天,迫切需要我们开发出节水型的农业种植结构,使农业用水同生活用水之间达成平衡,促进农业种植结构的优化。这里我们以天等县为例,来浅谈大石山区的节水型农业种植结构优化。     

基于水足迹的中国农业用水效果评价

为兼顾灌溉用水效率和总量控制评估区域农业用水效率,结合水足迹与灌溉发展状况构建了农业用水效果评价指标(agricultural water use effect,AWE),AWE越小农业用水效果越好。在核算2000—2014年间31个省区农作物水足迹的基础上,分析了中国AWE的时空格局及其与灌溉用水效率指标之间的关系。结果显示:中国年均农作物水足迹为1.097 2×10~(12) m~3,蓝水、绿水足迹分别占13.1%和86.7%,且均随时间增加;单位耕地面积农作物水足迹及绿水比例均呈现由东南向西北递减,研究时段内灌溉效率稳步提升,而由于灌溉用水规模的扩大和蓝水足迹比例的增长,AWE由2003年的0.113增长到2014年的0.137,中国农业用水效果呈恶化趋势;AWE空间差异大,且在不同年份均表现为黄淮海平原和西部省区较大而东南沿海较小;经济发达地区农业用水效果有明显改善趋势,而粮食增产任务加大的黑龙江省AWE的增速最大;AWE与传统灌溉用水效率评价指标无空间一致性,灌溉效率和水分生产率高的北方农业主产区应注重农业生产用水效果的评估与提升。农业用水效果评价可为区域灌溉用水效率提升与总量控制的科学研究与决策实践依据。     

农业用水及其生态社会效应的研究

研究建立了农业用水水资源城市人口非线性动力学模型,并探讨了农业用水的生态效应和有关稳定性问题。研究结果表明水资源城市人口 农业用水三者之间关系是非常复杂的非线性关系,盲目、超规模的农业用水将使城市城镇化抑或城镇农村化;稳定的城市人口与农作物生物总量成线性关系,低灌溉效率下农业用水的增加非但不能使农业增产,还将导致农作物生物总量的减少和城市规模的减小;为达到增加农业用水时既可使农业增产,又支持城市扩大的目的,惟一途径是提高农业灌溉效率     

农业用水水质安全及用臭氧对污水无害化处理

我国是农业灌溉大国，农业用水缺口大，水体污染严重。解决农业用水的出路，除了充分用好现有水资源，普遍实施节水农业之外，还需要把城镇居民生活污水和由于水体污染而不宜作为农业灌溉的这部分水，进行无害化处理并使之资源化，回收利用，这对舒缓未来农业用水危机有重要作用。该文重点探讨了用臭氧对污水进行无害化处理的原理及可行性。通过污水无害化处理，使农业用水水质安全有了保障，农产品不受污染，提高产品质量。     

渠灌类型区农业高效用水及产业化

根据近年国家“农业高效用水科技产业示范工程”项目中“渠灌类型区农业高效用水模式与产业化示范”专题执行情况,结合当前中国加入WTO的实际,在分析示范区现状基础上,对渠灌类型区节水农业产业化问题进行讨论。作用认为：在市场经济条件下,中国农业产业化面临的挑战大于机遇,要正确地认识农业高效用水节水技术与产品的价值及市场的关系,并就农业产业化提出作者的观点。     

东北地区农业用水安全预警研究

农业用水安全预警可分为水量预警和水质预警2方面。在区域农业用水供水量以及需水量调查研究基础上,结合供、需水发展趋势,对东北区农业用水进行了预测研究,并依据农业用水保证率对东北区农业用水发展趋势给出了相应的警戒等级。结果表明,在现状供水条件下,如采取耗水发展模式东北区缺水将最为严重,现状供水与节水和潜状供水与耗水发展模式相对于现状供水与耗水发展模式农业用水的缺水状况有所缓解,但是均有不同程度的缺水现象,潜状供水与节水模式耦合分析表明东北区在2030年以前农业用水基本得到保障,仅在2030年缺水1.57×10~(10)m~3,但是水资源保证率为0.83属无警戒状态。针对东北区农业用水安全问题,提出了保障东北农业用水安全的建议。     

彭阳县农业水价综合改革探究

通过农业水价综合改革,城乡居民生活、农业灌溉、工业生产和生态用水水价基本趋于合理,大大提高了年节水能力,基本明晰了水流产权,水污染防治基本得到解决,节水灌区改造、量水及用水设施配套逐步得到完善。实践表明,农业水价综合改革在水资源配置、水需求调节和等方面起到了积极作用。基于此,分析宁夏回族自治区彭阳县用水基本情况,介绍了水价改革的情况以及改革成效,并提出了当前彭阳县用水存在的问题及解决办法。