基于水量平衡的农业节水潜力计算新方法

农业节水潜力是进行节水改造方案评估、用水效率评价及水资源优化配置的重要依据。在回顾和总结农业节水潜力评价指标和计算方法的基础上,综合考虑取水、耗水和回归水3个方面,提出了农业理论节水潜力的概念,并利用水量平衡原理对相应计算方法进行了推导。同时根据不同的节水措施,提出了农业耗水理论节水潜力、农业回归水理论节水潜力和农业取水理论节水潜力的概念及计算方法。基于新方法对柳园口灌区农业理论节水潜力进行了计算,结果表明柳园口灌区农业理论节水潜力为4636.59万m3;其中,农业耗水理论节水潜力最大,农业取水理论节水潜力次之,农业回归水理论节水潜力最小。相关结论为该灌区制定合理的节水灌溉措施和水资源高效利用策略提供了理论依据。     

浅析节水灌溉技术在小型灌区改造中的应用

节水灌溉,就是按照作物的需水要求,适时适量地进行科学灌溉,用较少的水取得较高的产出效益。它是节约农业用水,缓解我国水资源不足的有效途径。随着社会经济的快速发展及水资源的日益紧缺,如何充分利用节水技术,改变原有的灌溉方式,成为当今灌区改革中的首要问题。山东费县高家围子小型灌区合理利用节水技术,采用用水合作社的管理模式,取得了较好的经济效益,为灌区改革找到了一条新路子,对小型灌区的改造具有一定的借鉴意义。     

制约景电高扬程灌区节水灌溉健康发展的关键因素与对策探析

根据景电高扬程灌区节水灌溉工程实施中存在的问题,对制约高新节水灌溉健康发展的关键因素从灌区灌溉特点、效能和产出、农业种植业结构、节水灌溉模式、水价机制进行了分析研究,得出效能和产出、提高农业用水效率和水的生产效率及效益、节水灌溉模式的正确选择,是制约景电高扬程灌区节水灌溉良性发展的关键,对于保证景电高扬程灌区水资源的可持续利用、保障国家粮食安全起着举足轻重的作用。同时针对存在的问题提出适宜景电高扬程灌区大力发展的节水灌溉模式和管理体制以及水价改革、形成、稳定的具体对策建议。     

不同环节灌溉用水效率及节水潜力分析

以漳河灌区为例,在对灌区渠系进行等效概化的基础上,采用经验公式法进行不同工况下不同环节灌溉用水效率的分析计算.结果表明总干及干渠环节和分、斗、农渠环节的渠道水利用系数较大,而支干、分干和支渠环节的渠道水利用系数偏小,渠道断面大小、长度及防渗率是导致渠道水利用系数差异的主要原因.计算分析了不同条件下的灌溉用水效率阈值,达到相应阈值时的投资,以及净节水量和节水率,分析了投资与灌溉用水效率阈值及节水率的关系.表明随投资的增加灌溉用水效率及节水率均提高,但其过程符合报酬递减规律,且节水率的报酬递减速度更快.     

新疆塔里木灌区水盐问题研究

土壤盐碱化和次生盐渍化是威胁塔里木灌区农业生产的主要因素之一。作者主要以水田向水盐平衡为指导分析了塔里木灌区当前水土资源利用方式下的灌区田间尺度的盐分动态、灌区尺度的盐碱化趋势及影响因素以及农田排水的解决对策,估算了地下水临界深度及灌排比,初步探讨了当前节水农业条件下灌区所可能存在的主要问题。文中最后强调:理论上应加强对灌区作物需水研究及水盐运移与聚集规律,特别是节水条件下的根区土壤盐分平衡问题研究;实践中通过完善灌排管理、提高常规灌溉技术的灌溉效率,逐步进行种植业的结构调整,是塔里木灌区灌溉农业持续发展的基础。     

辽阳灌区节水灌溉水利用系数确定方法探析

灌溉水有效利用系数是灌溉工程设计的重要指标。其综合反映了设计水平年灌区"标准状态"渠道系统工程状况、田间灌溉水平和能力条件下的总体灌溉用水效率。本文结合辽阳灌溉区节水改造工程概况,对该灌区灌溉水利用系数确定思路进行探讨,认为在对灌区进行节水改造设计时,需采用科学的方法确定灌溉水利用系数,渠系水利用系数为0.7左右,田间水利用系数为0.95左右,而灌溉水利用系数为0.65。     

关中地区井灌用水效率浅析

针对关中地区井灌区的灌溉用水管理粗放,田间灌水损失大,大量水资源消耗于渗漏和蒸发等诸多原因,导致井灌用水效率低下与效益不明显,通过对井灌现状及影响井灌用水效率的主要因素分析,提出实施科学节水灌溉技术、充分改进田间地面灌溉技术及强化机井管理体制等有效措施。     

桃曲坡水库灌区节水灌溉信息化管理系统的研究

阐述了节水灌溉信息化的重要性和必要性,探讨建设完善的灌区节水灌溉信息化管理系统。介绍信息管理系统、调度运行系统、水务公开系统、运行监控管理系统、遥测管理系统、灌溉用水预报系统、决策支持系统的基本结构和内容。实践证明,管理系统能够有效地提高灌区水资源的利用率和用水管理效率。     

大洼灌区节水灌溉技术评价

大洼灌区作为盘锦市重要的粮食生产区,在灌区推广应用适宜的节水灌溉技术,大力发展节水技术为满足灌区现代化发展和水资源高效利用的迫切需求。结合大洼灌区灌溉工程、自然环境、经济社会和农业灌溉用水条件,对近年来常用的节水措施、生物节水、农业和工程管理等环节进行评价分析可知,应综合考虑灌区经济社会发展水平、农业灌溉工程条件、水资源状况和区域气候条件,根据节水灌溉要求及其适用范围,从环保、生态、节水和增产等方面综合评价适宜节水灌溉技术,为大洼灌区农业可持续发展和适宜节水灌溉技术模式的优选提供科学依据。     

张卜抽水灌区现状及节水改造效益探讨

农田水利工程建设是农业经济发展的必要基础,灌溉用水是农业生产中用水量最大的环节。要提高水资源利用率,改善田间灌溉面貌,提升农业生产效益,保证农业生产可持续发展,必须对灌区进行必要的水利设施配套建设,使灌区形成较为完善的灌溉工程体系,基本实现"旱能灌,涝能排",达到农业生产条件明显改善,农业综合能力明显提高,抗御自然灾害的能力明显增强的效果。充分利用现有的工程设施,合理调整归并,对灌区斗渠及田间渠道进行必要的改造衬砌,提高防渗能力,恢复渠道过流能力,提高灌溉保证率,改善落后的灌溉现状,有效促进作物种植向高标准农田稳步发展,缓解地方供水矛盾。     

灌溉用水效率尺度效应研究评述

在阐述灌溉用水效率尺度效应内涵及其产生原因的基础上,对研究现状进行了评述,并提出了今后的研究方向。灌溉用水效率尺度效应主要由灌区土壤、作物、气候、灌溉工程、灌溉水量等多种因素的空间变异性和回归水利用导致;现有灌溉用水效率指标应该拓宽供水效益内涵,同时在经济条件约束下来考虑回归水的再利用;现有各类指标随尺度变化规律并不固定,主要原因是尺度效应并非由单一因素决定;现有尺度效应转换研究都是单独针对空间变异或回归水重复利用而进行,缺少对两者的综合,更缺乏成熟的尺度转换公式。今后需要在完善评价指标体系的基础上,重点对尺度转换理论进行攻关,同时还应兼顾水循环伴生过程的尺度效应研究。     

灌溉水利用效率随尺度变化规律分布式模拟

为评价农田灌溉水利用状况并揭示灌溉水利用效率的尺度变化规律,应用改进的分布式水文模型(SWAT)模拟了漳河灌区三干渠灌域的水循环过程和作物产量。以子流域嵌套方式将研究区划分为9个尺度来计算灌溉水利用效率指标,并分析其随尺度变化的特征及原因。结果表明,灌溉水分生产率受降雨、气候条件的时空分布特征影响较大,而且随尺度增大明显,其尺度关系可以近似应用幂函数描述,函数的形式和参数与分形思想接近。排水率在中等尺度上的数值最大,但随尺度变化不显著。因此,在一定精度条件下,灌溉水分生产率的尺度转换模式可以尝试应用幂函数形式。漳河灌区在中等尺度上的节水潜力最大。     

灌区水资源合理配置研究进展

灌区水资源合理配置是提高灌区水资源利用效率及保障粮食安全的重要途径,也是实现灌区水资源可持续利用的有效调控措施。从灌区水资源管理政策、水资源循环转化规律、水资源优化配置模型与方法和水文生态4个方面,对国内外该领域的研究现状进行了对比分析。研究发现,国内灌区水资源配置主要存在4个方面的问题:水资源合理配置与保护政策落实不到位、水资源的统一管理机制不健全、水资源优化配置模型实用性不强和水资源优化配置基础条件较为薄弱。建议加强灌区水资源的统一管理政策与机制、变化环境下水资源循环转化规律、水资源承载力基础理论与评价新方法、水文生态调控技术、水资源实时风险调度与智能化管理技术以及水资源优化配置耦合技术研究。     

灌溉水利用效率指标研究进展

回顾了灌溉水利用效率评价指标的发展历史,分析了现有灌溉水利用效率评价指标的不足,总结了其适用条件。结果表明,目前还没有一套在任何条件均适用的灌溉水利用效率评价的量化指标,原因在于:一是不同灌溉水利用效率指标术语内涵不明确,导致在不同条件下很多指标被混用;二是部分指标即使理论框架比较清晰,但在实际运用时,许多计算要素难以确定或是无法确定,不利于在灌区水管理中推广。指出对现有灌溉水利用效率指标进行科学的界定和评价,规范不同指标的使用范围,研究它们之间的相互关联规律、影响因素,探讨节水潜力评价方法的重要性。     

基于多元逐步回归的大型灌区年退水量预测模型研究

对于水资源短缺的西北地区,研究大型引黄灌区退水规律及退水量预测对灌区水资源高效利用和灌区水资源管理具有十分重要的意义。本文利用宁夏青铜峡灌区的实测资料,通过灰色关联分析法研究了宁夏引黄灌区年退水量的影响因素和预测模型,得出影响灌区退水量的主要因素依次为灌溉引水量、地下水位、降水量和蒸发量;建立了灌区退水量的多元逐步回归预测模型,并对青铜峡灌区退水量进行了预测研究,结果表明,该模型具有较高的预测精度,研究成果为灌区水资源高效利用奠定了科学基础。     

用水合理性评价指标探讨

用水合理性不能简单根据灌溉定额、万元工业产值用水量的高低来判断.在比较各地灌溉定额、工业用水定额的高低时,应考虑各地种植制度、产业结构的特殊性.用水合理性评价应该考虑用水的可持续性、社会公平和经济效率三个方面,并建立和采用较全面的评价指标体系.尤其值得注意的是:因为其它资源及其开发的空间分布的限制,水资源利用效率的空间分布偏离了越是资源紧缺的地区资源利用效率越高的一般规律,耗水大的行业如煤炭采选业、火电工业也可能布局在水资源较缺乏的地区.     

灌溉用水反弹效应研究综述

推行节水灌溉技术的节水效果可能被产出增长带来的新增用水抵消,甚至出现用水有增无减的现象,表现为灌溉用水的反弹效应。目前有关灌溉技术节水效果的研究已有丰富成果,但关于灌溉用水反弹效应的研究还缺乏系统梳理。从灌溉用水反弹效应概念内涵、灌溉用水特性与节水的尺度效应、灌溉用水反弹机制以及反弹程度4个角度综述相关文献。灌溉过程中的水量转化、水分消耗及用水效率评价非常复杂,对灌溉用水反弹的研究还需进一步深入。未来研究的重点领域包括:①灌溉用水反弹的定义,如区分水文反弹和经济反弹,区分用水反弹和耗水反弹,区分一般反弹效应和回火效应（大于100%的反弹）;②灌溉用水反弹的作用机理和控制路径;③设计合理的方法实证计算反弹效应。     

The Effectiveness of Centre-Pivot Irrigation from Dolomitic Ground Water in the Northwest Province,South Africa

Because South Africa is situated in a semi-dry region, the limited water resources are placed under increasing pressure by consumers from different sectors. Irrigation consumes more than half of the available water resources in South Africa. In the Northwest Province large volumes of water are found in dolomitic aquifers. Since 1970 irrigation from these aquifers has resulted in an exponential growth in the withdrawal of groundwater. The purpose of this study is to evaluate the effectiveness of groundwater utilization with centre-pivot irrigation in the Northwest Province, as well as to identify the most important variables that influence this effectiveness. Factor Analysis and Multiple Regression Analysis were used to establish a model with which the probable effectiveness of groundwater utilization on a specific farm can be predicted. The results show that four variables have a significant effect on the net profit margin from centre-pivot irrigation in the study area, namely: • Knowledge regarding the water capacity of the soil • Adjusting irrigation according to precipitation • The use of a yield target for fertiliser application, and • Soil characteristics The above parameters were used to develop a model with which farmers in the study area can be ranked according to the effectiveness of their water usage for centre-pivot irrigation. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

有限供水条件下水库和田间配水整合优化调度

针对多水源多作物灌区,研究有限供水条件下灌区优化配水问题。模型中既考虑水库优化调度,又考虑田间优化配水。模型思路:根据灌区水土资源分布状况,将全灌区划分为多个子区,每个子区种植有若干种作物。如果把每个子区每种作物所在的田块看作一个土壤水库,则可采用水库群调度的方法研究这类灌区优化配水问题,文中采用的是优化控制方法。为了证明模型的正确性,同时建立了3个模型。模型1:既不考虑水库优化调度又不考虑田间优化配水;模型2:只考虑水库优化调度;模型3:只考虑田间优化配水。实例计算表明,整合调度模型能产生较多的效益(特别在干旱年份),优化控制方法计算性能良好。     

大型灌区陆地水循环模式的参数化方案:LWCMPS_ID

地表水系统、地下水系统和土壤植物大气连续体的强烈耦合作用是大型灌区水文过程的基本特点,这导致对大型灌区的陆地水循环和水资源进行评价必须采取综合的方法,然而目前还缺少适用的模拟工具。农业灌区的水文特征与天然流域存在显著差别,常规流域水文模型和陆面过程参数化方案用于大型灌区陆地水循环的分析还存在较大的困难。LWCMPS_ID是本文提出的一个适用于大型灌区陆地水循环模式的参数化方案,采用分块集中参数模型简明地实现了地表水、地下水和土壤水的动力学耦合分析,并且包含了一个土壤水冻结融化的简化模型。对处在黄河流域的内蒙古河套灌区,用LWCMPS_ID进行20 年水文动态的模拟,取得了较好的效果。