基于三维水足迹模型的农业用水可持续性评估

为探究我国农业用水可持续状况,从淡水资源作为一种关键自然资本的角度出发,结合三维水足迹、降尺度行星边界和脱钩分析等方法,计算并分析了31个省级行政区1998—2020年农业水资源利用的时空变化。结果表明,我国农业用水状况整体良好,但区域间农业水资源利用可持续状况差异较大。降水量少或社会经济用水多的华北、华东和西北地区农业水资源供需矛盾较为突出,降水丰腴的西南和华南地区农业水资源可持续状况较好。在居民节水意识增强和政策约束的情况下,北京、河北、山西和上海的农业用水可持续状况呈变好态势;在降水年际差异大和农业用水占比变化的影响下,辽宁、江苏、山东、河南和甘肃的农业用水可持续状况呈突变型,存量和流量间占用关系无明显变化规律。浙江表现出最好的农业水-经济关系类型,北京则相反;2014年后北京和上海高频出现了最差的农业水-经济类型6,经济发展与资源环境间矛盾愈发严峻。研究可为农业用水及种植业规划提供参考。     

区域尺度灌溉用水效率考核指标及计算方法

随着节水灌溉尺度效应的深入研究,灌溉回归水重复利用被认为是导致农业用水效率尺度效应的重要因素之一。传统的基于田间试验或统计得到的单位面积灌溉用水量指标并未考虑回归水的重复利用。针对这一问题,考虑灌区管理部门干支渠灌溉系统管理的实际需求,分析了中等尺度区域灌溉回归水重复利用过程,首次提出了农业用水效率考核新指标"千公顷灌溉取水量"的概念,给出了相应的计算依据、方法及适用条件。经湖北省漳河灌区千公顷典型区域水平衡试验观测与模拟模型计算,论证了回归水利用在提高农业用水效率中的重要作用,表明"千公顷灌溉取水量"作为我国中等尺度区域特别是南方长藤结瓜灌溉系统农业用水效率考核指标,是必要和可行的。     

DSSAT作物模型进展以及在农田水管理中的应用研究

作物模型可以系统定量地对作物生长发育过程进行模拟,并整合环境因素及田间管理措施来预测产量,分析相关的影响因子,找寻最佳的种植及管理情景。农业技术转移决策支持系统DSSAT是众多作物模型中应用较为广泛的模型之一,针对该模型系统的发展历程、系统结构及应用领域进行了综述,并详细分析了该模型在模拟农田水管理中的模拟机制以及国内外代表性研究成果,以期为我国相关研究及应用提供借鉴。     

基于水足迹理论的县域农业用水评价及影响因素分析

水资源是一个地区发展的基础和重要保障,对区域水资源进行评价与分析研究,对于制定合理的水资源战略有重要的意义。利用水足迹理论,对甘肃省景泰县的农业水足迹进行了结构分析、时空变化分析和水足迹综合影响因子分析和评价。水足迹结构变化分析显示,景泰县农业水足迹2010—2019年整体上总量呈现不断增长的变化趋势,其中经济作物水足迹最高,畜产品水足迹次之,粮食作物水足迹最低;从2010—2019年农业水足迹增长变化来看,粮食作物水足迹增加了102％,畜产品水足迹增加了38％,经济作物水足迹增加了22％。农业水足迹空间变化分析结果显示,2010—2019年景泰县农业水足迹从东向西转移,农业水资源消耗重心由东向西转移;各乡镇农业水足迹增长型主要为景泰县西部区域,下降型为中东部地区,波动型区域为东北部地区。主成分影响因素分析结果显示,第1主成分影响贡献率高达64.997％,第2主成分和第3主成分分别为11.333％、10.504％,说明经济因素和农业生产因素对于景泰县的农业水足迹影响最大,而气候因素和人口因素影响相对较低。未来景泰县需从调整农业结构出发,发展高水效农业,促进区域农业水资源可持续利用。      

平原井灌区地下水多年调节配水模型及其应用

华北平原纯井灌区水资源严重不足。限水灌溉是保持地下水平衡、农业可持续发展的必要条件,通过对作物耗水规律及地下水动态规律的分析,在保持地下水多年平衡的前提下,不追求个别年份高产,以多年粮食总产量最高为目标,提出了地下水均衡开采的调节配水模型,并采用非线性规划理论对该模型进行了论证。应用该模型可计算出不同水文年地下水开采量及各作物灌溉定额,进而计算灌溉制度,可广泛应用于纯井灌区的井灌工程的规划设计。     

信息化在农业经济管理中的应用

一直以来,“三农”问题是我国政府工作的重点内容,为了更好地推动农业经济的快速发展,政府制定和出台了一系列针对性的方针政策和措施。同时,经过不断地探索和实践目前取得了辉煌的成就。信息化是21世纪新兴的一种发展理念,目前我国各个行业皆进行了信息化转型,通过信息化的理念来提高现有的经营管理效率和管理质量。而对于农业来说,信息技术能够广泛应用于农业生产和农民生活的各个领域,加强农业经济管理信息化建设能够进一步推动我国农业向现代化方向发展。     

农业“以电折水”典型监测站建设分析研究

为解决农业用地下水取水计量问题,河北省大力推行“以电折水”的农业用水计量核算模式,通过配置取水量和用电量在线计量监测设备,提高“以电折水”系数的测算精度,以期为核算区域农业灌溉地下水开发利用量提供科学依据。     

基于水足迹理论的县域农业用水评价及影响因素分析——以甘肃景泰县为例

水资源是一个地区发展的基础和重要保障,对区域水资源进行评价与分析研究,对于制定合理的水资源战略有重要的意义。利用水足迹理论,对景泰县的农业水足迹进行结构分析、时空变化分析和水足迹综合影响因子分析和评价。结果显示：(1)水足迹结构变化分析显示,景泰县农业水足迹整体上从2010年到2019年间总量呈现不断增长的变化趋势,其中经济作物水足迹最高,畜产品水足迹次之,粮食作物水足迹最低;从2010年到2019年农业水足迹增长变化来看,粮食作物水足迹增加了102％,畜产品水足迹增加了38％,经济作物水足迹增加了22％。(2)农业水足迹空间变化分析结果显示,在2010年到2019年间,景泰县农业水足迹呈现从东向西转移,农业水资源消耗重心由东向西转移;各乡镇农业水迹增长型主要为景泰县西部区域,下降型为中东部地区,以东北部及波动型区域。(3)主成分影响因素分析结果显示,第一主成分影响贡献率为高达64.997％,第二主成分和第三主成分分别为11.333％、10.504％。说明经济因素和农业生产因素对于景泰县的农业水足迹影响最大,而气候因素和人口因素,影响相对较低。未来景泰县需从调整农业结构出发,发展高水效农业,促进区域农业水资源可持续利用。     

浅析我国农业节水灌溉技术研究及进展

中国是世界上人均水资源占有量最贫乏的13个国家之一,水是农业的命脉,水资源的严重不足,使我国农业发展面临非常大的挑战。发展节水灌溉技术是我国未来农业发展的一项重大战略决策,也是坚持绿色发展理念的必然选择。为了解我国农业节水灌溉技术现状和研究进展,本文通过综合分析国内外节水灌溉技术现状,梳理我国目前主要的节水灌溉工程技术,总结我国在农业节水灌溉技术现阶段面临的主要问题和未来发展趋势。     

基于CiteSpace的农业灌溉水资源价值知识图谱分析

基于2000—2021年WoS数据库收录的3 687条农业灌溉用水价值相关文献,利用CiteSpace软件绘制全球灌溉用水价值研究的知识图谱,分析国内外灌溉用水价值研究的发文量、作者、国家、期刊和机构分布情况、研究热点及发展趋势。研究结果表明：2000—2021年,灌溉用水价值领域发文量整体呈上升趋势;发文核心作者和团队主要来自中国和美国;研究力量主要分布在中国、美国、西班牙等国家;中国科学院、中国农业大学、德黑兰大学等机构贡献突出;灌溉水价和水资源的利用效率始终是研究的热点内容;从发展趋势看,灌溉用水价值的多维度评估以及灌溉用水价值的时空动态变化特征是未来研究关注的热点;多源时空数据源、结合计算机人工智能技术的多种定价方法的融合及优化成为灌溉用水价值研究的新趋势。     

An inexact two-stage water management model for planning agricultural irrigation under uncertainty

In this study, an inexact two-stage water management (ITWM) model is developed for planning agricultural irrigation in the Zhangweinan River Basin, China. The ITWM model is derived from the incorporation of interval-parameter programming (IPP) within a two-stage stochastic programming (TSP) framework. It can reflect not only uncertainties expressed as probability distributions but also interval numbers. Moreover, it can provide an effective linkage between conflicting economic benefits and the associated penalties attributed to the violation of the predefined policies. Four decision scenarios associated with different water-resources management policies are examined. Targeted incomes, recourse costs, and net system benefits under different scenarios are analyzed, which indicates that different policies for agricultural irrigation targets correspond to different water shortages and surplus, and thus lead to varied system benefit and system-failure risk. The results are valuable for supporting the adjustment or justification of the existing irrigation patterns and identify a desired water-allocation plan for agricultural irrigation under uncertainty.     

浑沙灌区农业水价综合改革规划

浑沙灌区是沈阳地区的大型灌区,一直发挥着当地粮仓的作用.农业用水水价的改革可以改善农业生产条件,提高农业综合生产能力,同时也是保障国家粮食安全的需要.本文对浑沙灌区农业用水水价存在的问题进行分析,说明引起水价问题的原因,并提出进行农业用水水价改革的必要性和具体的改革方案.针对具体的改革方案,预测水价改革后产生的效果为:可以改善农田周边的整体环境,增加灌溉面积,减少机井提取地下水,提高地下水位,有效地保护地下水资源.     

农机管理服务体系建设小议

我国农机管理机构自成立以来,由于缺乏有效的政府扶持政策及保障机制、完善的法律制度、科学有效的管理方式,所以在发展的过程中与国外发达国家间存在很大的差距.在新形势下,针对农机管理目前存在的问题,加强农机管理必须依靠农机系统和农民群众的共同努力,依靠健全的政策、法律的支撑,以推进农机化发展程度.     

农机安全管理中存在的主要问题及其应对措施

农机安全管理工作的优劣,不但事关我国农业与农村经济的可持续发展,而且还将关系到农民群众的财产安全。文章分析了当前我国农机安全管理中存在的主要问题,并提出了解决我国农机安全管理中主要问题的应对措施。     

Measuring conveyance efficiencies to improve irrigation water management

This paper presents a study of conveyance efficiencies of Canal de Salvaterra, in the Sorraia Irrigation Project, Portugal. The Canal and the Project are briefly described and the water measurement techniques and structures utilized are analysed. Results comprise the main aspects of the inflow-outflow balance with identification of water losses and conveyance efficiencies. Analysing the results showed that irrigation efficiencies are higher during work days and labour hours and lower during weekends and at night. This identified the need to improve operation and management of the irrigation system, adapting inflow to demand according travel time and response time of the conveyance (and distribution) system, of the different main sections of the system.     

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。     

我国农业水资源状况与水价理论分析

对我国水资源状况进行了深入分析,水多、水少、水脏、水浑和生态失衡是我国水资源的现状。对农业灌溉用水进行了探讨,从水分生产效率和水分利用效率来看,与发达国家相比都还有较大的差距。分析了水价体系对水资源配置的调节作用,探讨了目前我国水利工程水价存在的主要问题,讨论了水资源动态均衡价格向量的变化轨迹及其稳定性,当价格向量沿理想变化路径变化时价格向量最稳定,当价格向量沿非理想变化路径变化时,提出了价格向量相对稳定的充要条件。     

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.