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布,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。     

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。     

发展平原井灌增加粮棉产量

发展平原井灌　增加粮棉产量贾焕章，张小敏，丁成之（河南省水利厅郑州市４５０００３）关键词平原井灌，浅层地下水，机井建设机井作为河南省农业灌溉的重要水利设施，在历年抗旱夺丰收中发挥了重要作用。截止１９９４年底，全省配套机电井７２．４万眼，井灌面积２５６...     

井灌区井机泵管(渠)系统综合效益的测试

一、概况阳谷县地处鲁西北黄泛平原,是一个老井灌区。五十年代开展了打砖井、下深泉,六十年代初开始机井建设,七十年代出现高潮,至今全县机井达到1万眼,平均103亩耕地一眼机井。共有排灌机械20817台,24.26万马力。随着井灌事业的发展,特别近几年连续大旱,地下水超量开采,漏斗面积逐年扩大,井灌出现了机井老化、单井涌水量减少、机井耗能高、装置效率低,灌溉成本高     

基于供需水量平衡分析的灌区机井布局模式

针对机井布局缺乏合理科学规划,造成的北方灌区地下水采补失调问题,以宝鸡峡灌区为研究区,在灌区地下水资源综合评价的基础上,划分地下水开发利用类型区;以充分灌溉和非充分灌溉条件下的灌区供需水量平衡分析为依据,拟定不同的井灌地下水开采规模方案,并通过地下水数值模拟计算,确定合理的地下水开采规模;运用传统计算方法和基于遗传算法的优化方法计算灌区规划机井数,单井灌溉面积及井距,确定灌区机井合理布局模式.计算结果表明：开采方案Ⅱ（采补平衡）条件下,灌区地下水位埋深年内变幅最小,且呈微小上升趋势,地下水采补基本平衡,缺水率可控制在1%左右,利于涵养地下水源.针对现有机井数量,灌区需做如下调整：塬上灌区需新建机井53眼,塬下灌区需减少机井242眼,以利于灌区合理开发利用地下水资源.     

兖州县回灌地下水效益显著

山东省兖州县采用引河回灌地下水的办法,补充了地下水,增强了农田水利的长远效益.兖州县地处鲁中南山前平原,总面积为661平方公里,耕地面积66万亩.自1965年以来,大力发展机井灌溉,现在已有机井1.2万眼,井灌面积占94.3%.井灌使这个县的农业生产大大发展,粮食产量1965年为140公斤/亩,1986年上升为620公斤/亩,总产量由5千万公斤上升到1.4亿公斤.     

区域地下水资源系统模型的应用

在简略介绍淮北平原浅层地下水资源优化开发模型、淮北砂姜黑土区井灌水稻经济模型及阜阳市水资源管理模型等三个安徽省境内区域地下水资源系统模型应用实例的基础上，分别评述各个模型的特色、优点和商榷处，并对当前在区域地下水资源系统模型的应用方面提出若干建议。     

区域地下水资源系统模型的应用

在简略介绍淮北平原浅层地下水资源优化开发模型、淮北砂姜黑土区井灌水稻经济模型及阜阳市水资源管理模型等三个安徽省境内区域地下水资源系统模型应用实例的基础上，分别评述各个模型的特色、优点和商榷处，并对当前在区域地下水资源系统模型的应用方面提出若干建议。     

引黄灌区纯井灌水均衡及效益分析

灌溉模式多是井渠双配套,导致工程重叠,土地占压多,引沙量大,且浪费有限的水资源。为实行开源节流,地表水与地下水联合应用,在引黄灌区部分区域开展纯井灌溉是非常必要的。茌平县阁三里位于位山引黄灌区中游,周围引黄条件好,却一直利用地下水实行纯井灌溉。该井灌区(以下简称试区)拥有丰富的地下水动态及水文地质资料,开展阁三里纯井灌水均衡及效益研究,对于指导当前水资源合理调度及工程规划具有重要意义。该文通过系统地分析研究,证明在引黄灌区内部分区域开展纯井灌是必要的、合理的、成功的。     

实用的井灌区灌溉管理信息系统

为了提高井灌区的管理水平，对井灌区灌溉管理信息系统进行了研究。该系统通过对土壤墒情、地下水位、电力供应、气象资料、需水分布等信息的采集，根据实际情况动态调配水源，给出优水的提水、调水、配水方案，实现水费计量的准确、公平、降低灌区运行管理费用，提高灌溉保证率，能实现井灌区运行的科学高效管理和充分发挥井灌工程应有的效益。     

内蒙古河套灌区地下水开发利用模式的实例研究

内蒙古河套灌区节水改造后,引黄水量大幅度减少。在河套灌区内选择一块有代表性的区域作为研究对象,探讨河套灌区全面实施节水改造方案后,地下水开发利用的可行性以及井渠结合的合理模式。以MODFLOW软件为计算工具,对不同水井布局方案在某一确定的地下水开采强度下计算区地下水动态变化过程进行预测。计算结果表明,井渠结合区每年开采1200 m3/hm2条件下,连续多年运用能够保持采补平衡。不同的水井布局方案的计算表明,1200 m3/hm2开采水平下,以局部集中布井的布局形式较好。     

煤矿排水影响下的水体水质特征及灌溉适宜性评价——以贵州织金县贯城河小流域为例

煤矿废水的直接排放影响下游农田灌溉的水体水质。以贵州省典型煤矿区织金县贯城河小流域为例,研究基于GIS的水质空间分布特征,并用EC、SAR、Na%和KI指数对地表水和地下水的农田灌溉适宜性进行评价。结果表明,受矿山开采的影响,地表水各物理化学参数变化范围较广,地下水中SO_4~(2-)含量范围变化较大;地表水和地下水中pH、EC、TDS、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)和HCO_3~-具有较一致的空间分布特点;大部分地表水处于较适合灌溉水平,与矿山排水有水力联系的上游地表水体灌溉适宜性较差,而地下水均适合用于灌溉。     

安徽淮北平原主要农作物的优化灌溉制度与经济灌溉定额

依据安徽水科院新马桥农水综合试验站1996~2001年作物水分生产函数专项试验资料建立的小麦等4种主要农作物的“作物水模型”,结合分布于安徽淮北地区北、中、南部8个试验站(点)历年的试验统计资料,建立了作物优化灌溉制度的数学模型,并采用动态规划方法分别求出了该地区不同分区、不同水文年型小麦等4种作物的优化灌溉制度;分析确定了其经济灌溉定额以及优化灌溉的节水增产效果。为安徽淮北平原和类似地区科学、合理、高效利用灌溉水资源,实现向节水型农业的转变等提供了理论、技术指标依据和决策依据;同时对于正确指导该区农田水利规划与建设等具有重要的参考应用价值。     

典型草原区河谷带地下水位对水均衡要素变化的响应

近几年锡林河流域开始进入降水偏丰周期,但地下水“入不敷出”的情况愈加明显,过量的地下水开采需求只能通过消耗地下水储蓄量来实现。基于水均衡原理和统计学方法分析锡林河平原区地下水位对降水量和开采量间的响应程度。研究结果表明,各个观测井对降水时序变化的响应差异较大,其中饲草料基地井与农场三队井地下水位变幅对降水较为敏感;水位埋深与开采量之间存在明显的正相关关系,从水位-开采量关系曲线变化趋势来看,随着地下水开采量增加,农场三队、饲草料基地和奶牛场的水位响应最明显;农作物大棚种植区地下水位主要受降水量与开采量共同作用,响应程度为51.16%,而饲草料基地受开采量影响最大,达到60.71%,压减灌溉饲草料地规模、调整集中连片布局为分散式利用是缓解农灌区地下水超采、促进农牧业安全发展的主要途径。     

群井开采对毛乌素沙地地下水位的影响——以榆林市榆阳区昌汗敖包村土地开发项目为例

为探究毛乌素沙地大规模现代化高标准农田地下水开采对地下水位的影响，以榆林市榆阳区昌汗敖包村土地开发项目地下水监测网覆盖区作为研究区，选取分布于研究区的8眼机井进行了为期1年的地下水位埋深动态特征监测。结果表明:在灌溉期间，地下水位埋深呈先减小后增大的趋势；灌溉结束至进入下个灌溉周期之前，地下水位埋深逐渐增大至正常值。因此群井开采并未对项目区地下水位造成实质影响。      

内蒙古河套灌区耕地与荒地间水盐补排规律的研究

在野外实测资料的基础上,针对内蒙古河套灌区耕地与荒地间水盐补排关系与水盐运移规律,利用水盐平衡原理,对灌区内耕地间隙分布的荒地进行水分和盐分运移平衡研究。研究显示,耕地盐分部分向荒地迁移,荒地对灌区盐分分布具有调节作用。耕地每年平均有28.1%的灌溉水浸入荒地,荒地每年积盐268.5 g/m2,为灌溉水盐分的38.3%。研究为灌区水盐科学及区域水盐管理提供科学依据,对河套灌区可持续发展具有重要意义。     

美国德克萨斯州高地平原区地下水灌溉管理方法研究

德克萨斯州高地平原区是美国灌溉和旱地作物的生产基地,其灌溉水源主要来源于奥加拉拉(Ogallala)地下水含水层。然而,自从1950年灌溉农业发展以来,由于对奥加拉拉含水层地下水的过度开采,使得区域地下水位严重下降,有些地区地下水位下降超过50 m。为了保护地下水资源和实现地下水可持续利用,2000年以来美国德克萨斯州高平原地区在节水压采方面开展了一系列工作,取得了较好的成效。采取的主要措施包括:用德克萨斯州高地平原蒸腾蒸发网络(The Texas High Plains Evapotranspiration Network, TXHPET)进行灌溉及地下水管理,改变作物品种,改进灌溉技术,改变种植结构,保护性耕作方法,加强降雨管理,将小部分灌溉农田转为旱作农田等。该区域1958年的灌溉面积为183万hm~2,1974年灌溉面积达到峰值,为242万hm~2;1989年灌溉面积降为159万hm~2,由于喷灌技术的推广应用,2000年灌溉面积恢复到187万hm~2。1958年大多数灌区为地面灌溉,仅有11%的灌溉面积为喷灌。1974年之后,灌溉总面积在减少,主要灌溉方式转为喷灌,中心支轴式喷灌面积稳步增长。自1989年之后,喷灌在该区域快速发展,2000年喷灌面积已占该区域灌溉面积的72%。早期的喷灌系统在较高压力下运行,自20世纪80年代,低压喷灌系统已全面使用。我国华北地区长期超量开采地下水与美国德克萨斯州高原区地下水超采情况及问题相似。兹系统介绍了美国德克萨斯州高地平原区在地下水超采情况下采取的综合措施拟为我国地下水超采地区的地下水管理工作提供技术与经验参考。     

地表水与地下水联合运用井灌开采强度的确定

在我国北方地区,开展地表水与地下水联合运用,对合理利用水资源和综合治理旱涝碱,保证农作物高产稳产,具有十分重要的意义。地下水的开采,过少则不能满足农田灌溉;过多则会引起地下水径降低而出现漏斗区。正确的开采方法是:根据不同类型区域和不同水文年条件,分别计算出地下水采补平衡时和允许超采地下水位下降不同深度时,可得到的井灌开采强度。用此数值指导地下水的开发,可避免盲目开采带来的不良后果。该文提供的一些数值,是在人民胜利渠灌区得到的,其假设条件为地下水径流微弱、地下水补给仅受降雨和灌溉入渗的影响。所得到的数值可供类似地区参考。     

论新疆平原灌区土壤盐碱化与水资源开发

通过对灌区土壤盐碱化及治理阶段的分析可以看出,灌区土壤盐碱化的严重程度与水资源开发利用的方式和程度是密切相关的,是灌区水盐不平衡所致。为此,在以水资源合理开发利用为中心的灌区水土资源利用规划中,应将维持绿洲水盐平衡的水量视为“生态用水”,将盐份聚集地视为“生态用地”。实现流域水土资源合理配置,是新疆平原灌区土壤盐碱化治理的关键。     

灌区渠系引水量及气象因素变化对地下水埋深的研究

为了研究渠系引水量以及气象因素与地下水埋深之间的联系,以河套灌区为研究对象,通过描述性统计分析方法,建立起引水量———地下水埋深、水面蒸发量———地下水埋深关系图。结果表明：在生育期内（4月-11月）,引水量、蒸发量与地下水埋深的区域整体变化趋势较好,相关性显著。因此,充分研究出引水量、水面蒸发量对地下水埋深的关系,将对于灌区地下水的合理开采与配置以及灌区全面实施节水改造工程具有重要的意义。