水稻灌区节水灌溉的尺度效应

探讨了节水灌溉尺度问题,指出产生节水灌溉尺度现象的原因是由于灌溉过程中回归水的重复利用.结合漳河灌区的实际,讨论了水稻种植区在不同尺度下的水平衡要素及其在节水尺度效应中的作用;说明随尺度的增大,水平衡过程变得复杂化,节水尺度效应现象也更突出.利用漳河灌区田间试验数据和灌区长系列的历史资料,分别从田间、中等、灌溉干渠和灌区共四个尺度,定量地分析了水稻节水灌溉对水分生产率以及水分利用率的影响.结果表明,节水灌溉技术的采用不仅可以提高田间尺度的灌溉水分生产率,也促进了漳河灌区灌溉水分生产率的整体上升.     

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。     

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.     

石津灌区冬小麦水分生产率的尺度效应

以河北省石津灌区为研究对象,以2007-2009年两季冬小麦生育期为研究时段,基于Hydrus-1D和Modflow模型模拟分析了井渠结合灌溉模式下冬小麦的净入流量水分生产率和净灌溉水分生产率的尺度效应(作物、田间、分干、干渠和灌区尺度)。结果表明:①从作物尺度到灌区尺度,损失水量越来越多,使得净入流量水分生产率和净灌溉水分生产率分别减少了9.49%和16.59%;②由于研究区地下水埋深较大,冬小麦生育期内渗漏补给地下水库的重复利用水量很小,而净灌溉水分生产率因为考虑了这一小部分重复利用水量,比传统的灌溉水分生产率有了小幅提升;③在多年时间尺度上,由于渗漏水量能够全部进入地下水库被重复利用,净入流量水分生产率随尺度增大而增大,而不同空间尺度的净灌溉水分生产率也比冬小麦生育期时间尺度上提高37%~65%。     

动态规划法确定灌溉用水定额

农作物灌溉用水定额是实现水资源优化管理的重要组成部分,随着经济社会的发展,农业灌溉用水面临着水资源不足和保证粮食安全的双重压力,因此科学地确定农业灌溉用水定额,是实行微观定额管理的重要基础资料,也是今后水行政主管部门科学核定取水许可数量、建立水权分配制度的重要依据。本文采用动态规划的方法确定各种作物的灌溉用水定额。     

表生地球化学反应的尺度效应

表生环境中的地球化学反应速率具有显著的尺度效应.许多地球化学反应的野外观测速率比实验室观测速率要低2～5个数量级,给不同尺度的研究成果的对比和外推造成了极大困难.本文总结了地球化学反应速率随时间和空间尺度变化的影响因素,着重分析了地球化学反应速率的主控过程随尺度变化的现象,以及亚尺度的非均质性造成的尺度效应.最后介绍了几种尺度转换的研究方法.由于地球化学反应速率的尺度效应普遍存在,在对地球化学反应速率进行外推时需要了解它的局限性以及选取适当的外推方法.     

节水灌溉农业高效用水模式

1节水灌溉农业与节水灌溉1．1节水农业是提高用水有效性的农业，也就是充分利用降水和可利用的水资源采取水利和农业措施，提高水的利用率和水的利用效率的农业，它包括节水灌溉农业和旱地农业。国内有的同志认为“节水农业就是节水灌溉”，“节水型农业不应包括旱地农业”，‘     

灌溉用水水质模糊综合评价方法

本文针对农田灌溉用水水质评价问题,提出了一种模糊综合评价方法。其特点是考虑了分类界线的模糊性,并综合考虑了各个影响因子的影响作用,与传统的水质评价方法相比,计算方法简单,结果更符合实际。     

遥感影像尺度转换及最优尺度选择探讨

从信息提取的角度阐述遥感影像尺度问题的重要性,评述了尺度效应、尺度转换以及最优尺度选择研究的国内、外现状。重点探讨几种不同尺度转换方法,以及基于像元和面向对象的最优尺度选择方法的技术特点,分析了尺度研究未来发展方向。     

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。     

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。     

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。     

考虑回归水重复利用的灌区用水评价指标

为了正确评价灌区用水效率及用水效益,构建了考虑回归水重复利用的灌区用水效率及效益指标。利用地表水-地下水耦合模型、SWAP模型和线性模型对柳园口灌区的水量和作物产量进行了分布式模拟,在此基础上,对柳园口灌区不同用水模式以及田间不同节水灌溉模式下的灌区用水效率及效益指标进行了计算,分析不同节水措施对灌区用水效率及效益指标的影响规律。结果表明,井渠结合调控模式和田间节水灌溉模式对柳园口灌区不同区域用水效率及效益的影响效果不同,但均能提高灌区总体的用水效率及效益。     

作物相对水分利用效率与理论节水潜力

作物水分利用效率是评价农业用水效率的重要指标,由于气候差异,采用作物水分利用效率评价不同区域的用水效率可能存在一定误差,尚缺乏深入研究。基于潜在水分利用效率指标和气象数据,计算了2014年中国小麦、玉米和水稻在充分灌溉条件下的潜在水分利用效率,分析了区域气候差异对作物水分利用效率的影响,提出了相对水分利用效率和理论节水潜力的概念和计算方法,并进行了实例研究。结果表明:各类作物在不同站点的潜在水分利用效率的标准差为0.49~1.01 kg/m3,多数作物潜在水分利用效率的空间差异大于实际水分利用效率的空间差异;主要作物的平均相对水分利用效率为50.7%,其理论节水潜力为884.8~4 064.5 m3/hm2;作物水分利用效率和广义节水潜力指标可能高估或低估作物的用水效率和节水潜力。研究认为在比较区域间作物的水分利用效率时不能忽略气候差异的影响;由于考虑了区域气候差异,相对水分利用效率和理论节水潜力指标更合理。     

节水灌溉评价研究进展

在探讨节水灌溉内涵的基础上,指出节水灌溉的影响不仅仅表现为“有利”或“不利”影响,而是一个动态的变化过程。分析了当前节水灌溉评价存在的主要问题;探讨了节水灌溉综合评价的研究方向和前景。     

机电井地下水灌溉系统分析及其技术效率——河北省机电井地下水灌溉系统的实证研究

基于对河北省机电井系统的实地调查,建立了机电井系统供水量的随机边界生产函数模型.研究结果表明,所有制、治理机制和系统规模等是影响机电井系统技术效率的主要因素,非集体所有制的技术效率明显优于集体所有制.同时对如何引导灌溉系统的持续高效发展提出了一些政策建议.