大型灌区节水水平评价指标体系构建与实证

灌区是中国农业节水的主战场,对灌区节水水平进行评价可为灌区现代化改造提供借鉴与指导,合理适用的评价指标体系是进行灌区节水水平评价的核心内容。针对当前灌区评价指标选取存在的冗余、不完备的问题,为构建满足简洁性与完备性的反映灌区节水水平的评价指标体系,该研究从工程节水、田间节水、用水管理、水资源保护及用水效益5个方面初步建立了大型灌区节水水平评价指标体系,利用筛选模型从70个指标中优选出了23个灌区节水评价指标,表达了86.42%的信息,使最终的指标体系兼具简洁性与完备性,并对河南省沿黄渠村灌区、彭楼灌区、广利灌区、大功灌区4处大型灌区进行了节水水平实证研究。结果表明,4处灌区相应的节水评价指数分别为0.666、0.730、0.657、0.616,其中彭楼灌区由于具有较高的骨干渠系配套程度和明显的工程节水优势使其整体节水水平较高,渠村灌区和广利灌区的节水水平次之,大功灌区的节水水平相对较低;受益于大型灌区续建配套与节水改造项目4处灌区在工程节水方面表现相对较好,评价结果与实际情况相符,表明该研究构建的节水水平评价指标体系科学合理;为进一步提升灌区的节水水平,4处灌区需加强用水管理水平、增加用水效益以及注重水资源保护建设。研究成果为科学评估大型灌区节水建设提供了一种有效的方法,并对推进农业节水化进程具有积极的指导作用。     

灌区水利管理信息化建设现状及对策探究

目前,依托国家对各灌区进行的续建配套及节水改造项目,各地积极进行水利管理信息化建设,并形成了一定规模。但是,相对来说,我国的水利管理信息化建设还处于较低水平。基于此,在客观分析灌区水利管理信息化建设现状的基础上,提出了加强水利工程信息化建设管理的对策。     

不同水文频率下关中灌区农业节水潜力研究

农业节水潜力研究对节水农业发展具有重要影响。本文将农业节水潜力分为资源型和效率型两类,分别代表了田间或灌区尺度和流域大尺度的节水潜力。以渭河流域关中段九大灌区为例,进行了灌区农业节水潜力分析;并针对典型灌区主要作物的不同节水方案,分析计算了在不同水文频率年下的农业节水潜力。结果表明:在25%、50%、75%和90%水文频率下,渭河流域关中段九大灌区年农业节水潜力分别达3 069万m3、11 167万m3、11 750万m3和12 521万m3,其中效率型节水潜力所占比例较大,除25%频率下仅有42%外,其他频率下均超过50%。最后,基于现状节水技术水平,根据九大灌区的种植结构特点,提出了提高农业节水潜力的措施和建议。该研究结果可为发展关中地区各灌区农业节水技术和提高水资源利用效率提供参考。     

水利普查对辽宁省大型灌区配套决策的参考

本次辽宁省水利普查通过对有效灌溉面积3.33 hm2以上灌区的清查、133.33 hm2以上灌区的普查,全面掌握了辽宁省灌区的基本情况。通过大型灌区普查成果与辽宁省大型灌区续建配套与节水改造规划情况进行分析对比,发现灌区水量计量和消费收取中存在的问题,对大型灌区续建配套与节水改造决策有重要的参考价值。     

对建设关中节水型灌区的思考

从降水资源、地表水资源、地下水资源等方面分析了关中地区水资源的现状。指出了该区域在传统灌溉模式下现存的效率低下等问题。提出了将关中地区建设成节水型灌区的构想和措施。提出要尽快制定节水灌区的建设标准,重视输水过程中的节水和改进灌溉方式,重视生物节水,推广有限灌溉,提高水资源利用率,提高农艺节水,推广地表防止蒸发措施,提高水分利用率,开源节流,扩大非常规水资源利用。这些措施是建设节水型灌区的关键,也是实现水资源可持续发展的基本措施。     

文峪河灌区永田渠节水改造设计要点

文峪河灌区地处太原盆地内,灌溉水源地主要为文峪河水库,设计灌溉面积3.416万hm2,有效灌溉面积3.31万hm2。为了提高渠系水利用系数与灌溉保证能力,促进农业经济发展,须对灌区的渠系工程进行节水改造。根据实际情况,需对永田渠一、三、四、五支渠的进水闸、节制闸、分水闸进行改造。依照国家规范要求,分别对相关工程进行了具体设计。     

关于文峪河灌区节水灌溉的思考

文峪河灌区地处山西中部，设计灌溉面积3．42万hm^2，受益区包括吕梁、晋中两市的6个县，是山西省的六大自流灌区之一。目前灌区存在的主要问题是输水渗漏严重、工程老化失修、粗放型的大水漫灌和地下水资源缺乏统一有效管理。应采取的主要措施：取消沿途高灌，将河道输水改为防渗渠道输水；大力推广应用小畦灌、沟灌等节水灌溉新技术；加强节水灌溉管理，实行计量供水和灌区水资源统一管理。     

河套灌区节水措施与黄河下游农业可持续发展

黄河灌区年超量引黄河水18.72亿m3是造成黄河断流的重要因素之一。河套灌区节水措施及节水潜力主要有渠道衬砌年可节水22亿m3,改进灌水方式节水10％,建设节水型农田防护林年可节水1.47亿m3,重复利用总排干沟回归水年可节水3亿m3。     

制约渠灌区节水灌溉技术应用推广的因素分析——以宝鸡峡引渭灌区二支渠为例

根据渠灌区节水灌溉技术应用推广的现状,以宝鸡峡引渭灌区二支渠为例,结合适宜于渠灌区节水灌溉技术的要求,分析了制约和影响我国渠灌区节水灌溉技术应用推广的主要因素。从我国目前的实际情况出发,提出了渠灌区发展高效节水灌溉的途径和措施。     

制约渠灌区节水灌溉技术应用技术的因素分析——以宝鸡峡引渭灌区二支渠为例

根据渠灌区节水灌溉技术应用推广的现状,以宝鸡峡引渭灌区二支渠为例,结合适宜于渠灌区节水灌溉技术的要求,分析了制约和影响我国渠灌区节水灌溉技术应用推广的主要因素,从我国目前的实际情况出发,提出了渠灌区发展高效节水灌溉的途径和措施。     

河套灌区节水措施与黄河下游农业可持续发展

黄河灌区年超量引黄河水１８．７２亿ｍ＾３是造成黄河断流的重要因素之一。河套灌区节水措施及节水潜力主要有渠道衬砌年可节水２２亿ｍ＾３,改进灌水方式节水１０％,建设节水型农田防护林年可节水１．４７亿ｍ＾３,重复利用总排干沟回归水年可节水３亿ｍ＾３。     

AS固化剂在浑河灌区东干渠改造中的应用

浑河灌区依靠镇子梁水库供水,分为东、西两大灌区,设计灌溉面积1.47万hm2,有效灌溉面积9 346.67 hm2。由于东干渠年久失修,漏水严重,需进行节水改造。在改造施工中,对填方渠段填土掺入AS固化剂,以提高防渗效果。介绍了土料中掺入AS固化剂的试验效果和具体的施工方法。     

宁夏引黄灌区土壤盐渍化现状与改良

引黄灌区总面积64.23万hm2,盐渍化相对面积39.72%,自流灌区48.92%。20年来,土壤盐渍化发展趋势是总体稳定局部加重。其主要原因是渠道砌护率低,灌排设施老化失修,新垦耕地面积增大,城镇建设和工业化占用非盐渍化耕地面积增大,因管理欠科学,局部地段科学轮作制度受扰及高位扬黄灌区对自流灌区浸渍危害。相应的治理措施是加强渠道砌护及沟道坍塌治理,加速新垦盐荒地的沃土建设,在节水前提下提高灌溉管理水平,在高位扬水灌区与低位自流灌区间建设防浸沟。     

基于层次分析-蚁群算法的内蒙古大型灌区节水改造综合评价

内蒙古大型灌区节水改造工程建设已开展15a,各灌区改造效果差异较大,全面系统的评价灌区节水改造效果可为灌区管理及进一步节水改造实施提供科学依据。该文针对内蒙古14个不同类型大型灌区(引黄、水库取水、河流取水、扬水灌区及井灌区)复杂条件,利用层次分析法的层次框架思维模式与蚁群算法的自适应性及人为干扰少等特点,在种植种类、灌溉方式、运行管理不同,经济效益迥异的环境中,构建了层次分析-蚁群算法。选择灌区的作物种植、节水效益、运行管理及经济效益等4个要素的14项评价指标,采用层次分析法获得权重值,再利用蚁群算法确定各灌区的优属度,对其中10个典型灌区的节水改造效益进行综合评价与分析,旨在研究各灌区节水改造效果。获得10个灌区优属度(值)的排名为:山湾子灌区(0.91)、镫口灌区(0.95)、河套灌区(0.97)、黄河南岸灌区(0.98)、甸子灌区(1.005)、察尔森灌区(1.01)、英金河灌区(1.115)、西辽河灌区(1.14)、麻地壕灌区(1.165)、莫力庙灌区(1.185)。结果表明山湾子灌区和镫口灌区的节水改造效果最好,莫立庙灌区节水改造效果最差。该评价结果符合灌区实际情况,表明该基于层次分析-蚁群算法的评价结果具有一定的可信度。因此,层次分析-蚁群算法可用于大型灌区节水改造工程综合评价。其评价结果可为管理机构进行灌区改造综合评价提供一条新的思路与方法,并为相近大型灌区节水改造综合效益评价提供参考。     

汾河灌区建设与管理的若干思考

汾河灌区位于山西中部的太原盆地,跨太原、晋中、吕梁3市的12个县,总土地面积13.70万hm2,其中耕地面积10.46万hm2,设计灌溉面积9.97万hm2,是全省最大的自流灌区之一。目前存在工程老化失修、工程管理维护不到位、穿越市区的开发渠段影响正常输水等问题。针对存在的问题,提出了要高度重视灌区基础设施建设、落实好＂从土地出让收益中提取10%用于农田水利建设＂的政策、有计划地对灌区工程实施改造、进一步加强渠道日常管理等对策建议。     

潇河灌区节水改造工程效益评估

潇河灌区始建于1950年,涉及晋中市的榆次区、太谷县和太原市的小店区、清徐县等共4县(区)11个乡(镇)的135个行政村,总土地面积4.2万hm2,其中耕地面积2.6万hm2,灌溉面积2.216万hm2。灌区工程由引水枢纽和灌溉、排水系统组成,共有干支渠系建筑物526件,斗农两级渠系建筑物5 515件,渠系总长度1 023.55 km。由于多种原因,渠系建筑物老化失修,输水渠道渗漏损失严重,灌溉用水量高,水资源综合利用率较低。2001年~2003年,完成干支渠道防渗整修21.95 km,建筑物改造36座。节水改造工程使灌区渠系水利用系数由0.485提高到0.57,2004年粮食单产提高54.15%,农民人均纯收入达2 949元。     

基于层次[0]分析-蚁群算法的内蒙古大型灌区节水改造综合评价

内蒙古大型灌区节水改造工程建设已开展15a,各灌区改造效果差异较大,全面系统的评价灌区节水改造效果可为灌区管理及进一步节水改造实施提供科学依据。该文针对内蒙古14个不同类型大型灌区（引黄、水库取水、河流取水、扬水灌区及井灌区）复杂条件,利用层次分析法的层次框架思维模式与蚁群算法的自适应性及人为干扰少等特点,在种植种类、灌溉方式、运行管理不同,经济效益迥异的环境中,构建了层次分析-蚁群算法。选择灌区的作物种植、节水效益、运行管理及经济效益等4个要素的14项评价指标,采用层次分析法获得权重值,再利用蚁群算法确定各灌区的优属度,对其中10个典型灌区的节水改造效益进行综合评价与分析,旨在研究各灌区节水改造效果。获得10个灌区优属度（值）的排名为：山湾子灌区（0.91）、镫口灌区（0.95）、河套灌区（0.97）、黄河南岸灌区（0.98）、甸子灌区（1.005）、察尔森灌区（1.01）、英金河灌区（1.115）、西辽河灌区（1.14）、麻地壕灌区（1.165）、莫力庙灌区（1.185）。结果表明山湾子灌区和镫口灌区的节水改造效果最好,莫立庙灌区节水改造效果最差。该评价结果符合灌区实际情况,表明该基于层次分析-蚁群算法的评价结果具有一定的可信度。因此,层次分析-蚁群算法可用于大型灌区节水改造工程综合评价。其评价结果可为管理机构进行灌区改造综合评价提供一条新的思路与方法,并为相近大型灌区节水改造综合效益评价提供参考。     

用分布式水循环模型与机器学习预测内蒙古河套灌区节水潜力

为探究内蒙古河套灌区真实节水潜力,该研究构建河套灌区分布式水循环模型与基于机器学习的盐分模型,设置节水方案集,定量分析各方案下的灌区引、耗水量、地下水埋深、积盐量变化等。结果表明：1）水面蒸发的纳什系数均不低于0.654,相对误差绝对值不高于分别为4.82%,相关关系为0.88,排水过程纳什系数均不低于0.600,相对误差绝对值不高于分别为5.11%,相关关系为0.82,地下水埋深的纳什系数均不低于0.628,相对误差绝对值不高于分别为5.12%,相关关系为0.86,满足灌区水循环满足精度要求。本文选择采用土壤盐分模型,得到土壤积盐量与实测值的纳什系数均不低于0.76,满足精度要求。2）渠道砌衬方案S1、田间节水调控方案S2、种植结构调整方案S3的耗水节水量分别为2.93亿、3.02亿和2.54亿m³。S1+S2+S3组合方案灌区耗水节水量最多,为9.11亿m³,S2+S3方案组合次之。3）渠系水利用系数提高,将引起地下水水位下降,不利于排盐,S1方案下地下水埋深大于3 m的面积比例较基准方案增加了7.59%,不利于灌区排盐。田间工程措施使得相应的农田入渗量减少,地下水位下降,有利于灌区脱盐,S2方案下地下水入渗补给量较基准方案减少2.57亿m³,灌区地下水位下降较为明显,S2方案有利于灌区脱盐。S3方案下地下水入渗补给量略微减少,地下水位变化不大,有利于灌区脱盐。不同方案组合,S1+S2、S1+S2+S3方案下对地下水埋深影响较大,尤其是S1+S2+S3方案在灌区西北部、山前、乌拉特前旗、乌梁素海东部的形成连片埋深高值区,影响区域生育期农田作物与林草地植被生长。S1S2方案下不利于灌区脱盐,自然植被生育期平均埋深超过2.5 m的比例较基准方案增加了5.46%。在综合考虑生态环境的约束下,推荐耗水节水量最大的方案S2+S3,即灌区适宜的耗水节水潜力为5.69亿m³。该方案下虽然也会引起地下水位略有下降、进乌梁素海排入水量略微减少,但最有有利于灌区排盐。研究可为引黄灌区节水方案制定与灌溉管理提供技术支撑。     

灌区水资源优化配置方法及应用

针对干旱半干旱地区日益严重的水资源短缺和生态环境问题，以系统分析的思想为基础，建立了面向生态和节水的灌区水资源优化配置序列模型系统，提出了综合考虑节水、水权、生态环境等因素的多目标多情景模拟计算方法，得出了比较合理的南阳渠灌区水资源优化配置方案，最大限度的利用了当地水资源。分析计算出现状年、2010和2030年分别为工农业及城乡生活提供水资源量为5641.5，5796.7和5657.2万m³，缺水量分别为1544.6，2100.3和3627.9万m³，所得结果对     

以灌区小流域为单元进行节水和非点源污染管理的探讨

分析了灌区节水和非点源污染存在尺度效应的原因和机理,针对田间尺度不能代替灌区尺度、而灌区尺度又过于复杂的特点,提出灌区小流域的尺度概念。灌区小流域既是灌区流域的基本生态结构单元,又是田块这一更小尺度的集合体。论述以灌区小流域为单元进行节水和非点源污染管理的可行性和必要性,并对灌区小流域节水和非点源污染管理的研究内容和研究方法提出参考意见。