宁夏引黄灌区耕地土壤盐渍化现状及影响因素调查研究

从宁夏引黄灌区土壤盐渍化现状入手,分析了形成盐渍化的影响因素,为灌区农田基本建设规划、水系改造规划,宁夏节水型社会规划和"十一五"水利规划提供技术支撑.     

试论引黄灌区水资源合理利用——以高青县引黄灌区为例

本文以高青县引黄灌区为例，从灌区水资源利用量计算、水资源合理调配以及加强管理与节流三方面论述了灌区在水资源利用中应遵循的方法和原则。     

基于回归分析法的地下水位预测研究

彭楼灌区位于山东省聊城市西南部,为引黄灌溉灌区。2002年彭楼灌区复灌以来,有效缓解当地水资源紧缺的矛盾。为研究彭楼灌区引黄水量对地下水位的影响,采用回归分析法,具体分析地下水位变差与引黄水量、干旱指数的回归关系,建立回归方程。通过实例分析检验,建立的回归方程可作为进行彭楼灌区地下水位预测的一种方法。     

浅议位山灌区节水灌溉发展方向

位山灌区是黄河下游最大引黄灌区，近三十年引黄水量不足，水资源浪费严重，供需矛盾日趋突出。针对灌区工程损毁、管理不善、配水不当等问题，提出了节水灌溉发展方向。     

鲁北平原区井灌回归系数分析

利用井灌回归系数计算回归补给水量,是地下水资源评价计算井灌回归水量的基本方法。井灌回归系数确定的合理与否,直接影响到地下水资源评价成果的合理性。以试验站的观测资料为基础,结合引水灌溉调查成果,对影响井灌回归系数大小的因素和区域分布规律进行了系统分析,依地下水埋深和灌溉方式划分引黄灌区、井河结合灌区、井灌区三种类型,分析确定鲁北平原区适用的井灌回归系数。     

甘肃景电灌区水资源利用现状分析

对甘肃省景泰川引黄灌溉工程水资源利用进行研究.对景泰川电力提灌工程及灌区的现状进行分析,根据对灌区水资源的分析,通过计算灌区内来水及用水情况,对灌区进行水量的平衡分析,明确提出灌区在水资源利用上存在的主要问题.在当前水资源匮乏的现实情况下,要积极采取相应的节水措施,开展灌区的水资源保护工作.     

山东省引黄灌区现代化建设技术集成与示范

针对引黄灌区现状以及灌区现代化建设的现实需求,建立水量、水沙、地下水位的多目标水资源优化配置方案;集成渠道防渗衬砌与管道输水两项节水灌溉技术,开发暗管排水盐碱地改良技术;建立基于公共通信网络的多信息自动采集系统,开发基于三维虚拟仿真技术的灌区信息化综合管理平台。几种技术的集成,可有力地推动了现代化灌区建设进程。     

甘肃省景泰川电力提灌灌区耗水系数监测试验研究

景电扬水灌区是黄河流域提水高程最大的灌区,扬水有计量和测验,包括支渠斗渠都有计量,但灌区回归没有计量。经过本工作选定3处退水沟渠进行了断面设置,自计水位计量,巴歇尔量水堰,并进行了实测比测,通过一年多的工作,扣除灌区的降雨与城市工业退水等因素,进行了退水量统计,进而计算出灌区的耗水系数。经监测分析,2016年景电灌区一、二期工程总引水量共计45 967.2万m~3,3处退水量共计3 105.9万m~3,明渠耗水系数计算为0.932。退水量中扣除降雨径流与城市排水为331.3万m~3,引黄退水量为2 774.6万m~3,耗水系数计算为0.940。监测成果显示明渠退水日均接近1 m~3/s,大约占总提水的6%。     

玛纳斯河流域莫索湾灌区地下水资源特征分析

玛纳斯河流域莫索湾灌区地处我国西北干旱地区。根据新疆玛纳斯河流域中下游莫索湾灌区1998~2007年共10年的地下水观测资料,分析地下水年内、年际变化情况,采用主成分分析、水量均衡法对灌区地下水动态变化规律及影响因素进行分析。结果表明:灌区地下水年际变化总体呈持续下降趋势,在人类活动与自然条件的共同作用下年内变化特征明显,地下水资源处于负均衡状态;分析主要影响因素与地下水埋深关系,得出莫索湾灌区地下水主要影响因素为灌溉用水量和蒸发量,各团场的地下水位变化驱动力不尽相同;研究莫索湾灌区地下水变化特征对区域水资源合理开发与保护具有重要指导意义。     

甘肃疏勒河流域灌区农业用水动态预测及优化配置研究

为得出灌区用水动态预测模型和水资源优化配置模型,以甘肃疏勒河流域罐区为例,以极限学习机模型(ELM),随机森林模型(RF)和高斯指数模型(GEM)作为用水预测模型分析,以离散粒子群算法和连续粒子群算法作为水资源优化配置的方法,对灌区不同作物用水量进行了预测和分配,结果表明:ELM模型的RRMSE、R2和Ens分别为5. 30%、0. 974和0. 975,可推荐为灌区用水预测模型;连续粒子群算法对不同作物用水量及种植结构优化配置结果与实际更为相符,效益更高,可为水资源优化配置的标准方法使用。     

内蒙古河套灌区浅层地下水化学特征和灌溉适宜性分析

随着黄河流域水资源供需矛盾加剧,我国特大型灌区——内蒙古河套灌区开始采用黄河水与地下水相结合的方式进行农业灌溉。本研究采集河套灌区内499组地下水样品和1组黄河水样品,在分析地下水和黄河水样品的水化学特征基础上,运用钠吸附比(SAR)、渗透指数(PI)、钠含量(SC)和残余碳酸钠(RSC)以及《农田灌溉水质标准(GB 5084—2021)》对地下水和黄河水的灌溉适宜性进行对比分析。结果表明,地下水与黄河水均为弱碱性水,Ca²⁺和HC0₃^-为优势离子,Gibbs图显示地下水受到岩石风化淋溶和蒸发浓缩的双重影响,对灌溉适宜性影响较大的钠盐主要来自岩盐溶解。灌溉适宜性分析结果表明,从SAR、PI和RSC指标来看,地下水的灌溉适宜性较好,从SC指标来看,不适宜灌溉的地下水主要分布在灌区北部总排干和灌区南部黄河沿岸;根据农田灌溉水质标准分析,除总砷和氯化物两项指标外,其余指标适宜灌溉样品占比均高于90%,综合评价全区共231组地下水样品适宜灌溉。地下水与黄河水灌溉适宜性对比表明,黄河水的SAR和SC指标灌溉适宜性分析结果较好,地下水的PI和RSC指标灌溉适宜性分析结果较好,根据灌溉水质标准显示黄河水所有指标均适宜灌溉。本研究为日后内蒙古河套灌区合理选用灌溉水源提供数据支撑,为该区域地下水的治理与防控提供科学依据。     

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。     

银北地区土壤盐渍化形成机理与模拟研究

银北地区位于干旱、半干旱气候带,降水稀少,蒸发强烈,导致本地区土壤盐渍化严重。近年来,由于黄河来水量的逐年减少,引黄灌溉不能满足农业灌溉需求,逐渐开始开采利用地下水。由于银北地区浅层地下水矿化度较高,利用地下水灌溉可能引起次生土壤盐渍化。本文运用PHREEQC模型软件模拟灌溉水与土壤之间的相互作用过程,探讨了土壤盐渍化的形成机理。通过模拟分析得到以下结论:(1)地表水和地下水联合运用是解决银北灌区土壤盐渍化的关键,不同地区采取不同的混合比例,可以实现水资源的高效利用。(2)银北地区灌溉淋洗期间存在蒸发浓缩叠代在2~4次,说明存在轻微蒸发。(3)INVERSE模拟结果说明,银北地区灌溉淋洗期间存在轻微蒸发,水相和固相的相互作用,石膏、白云岩和盐岩溶解,Na 、Ca2 和Mg2 吸附交换,渠水下渗转化为地下水;非灌水期地下水通过毛细管作用强烈蒸发,水相和固相的相互作用,石膏、白云岩和盐岩沉淀,Na 、Ca2 和Mg2 解吸附,使有害盐分氯化物、硫酸盐存留在土壤层中,形成土壤盐渍化。     

黄河1922～1932年连续11年枯水段的分析研究

本文根据大量实测及历史资料,论证了黄河上游存在与中游同步的1922～1932年连续11年枯水段,该枯水段的出现机率为200年一遇。建议以1951～1975年水文系列作为黄河水资源规划和水利计算的代表系列。     

宁夏沿黄经济区蒸散量变化特征及水均衡方法验证

在干旱的内陆地区,蒸散是地表水和地下水主要的排泄方式之一,准确估算地表蒸散量为干旱区水资源合理开发利用、生态环境保护提供理论依据。基于MODIS遥感数据,应用SEBS模型估算了宁夏沿黄经济区2001—2014年的区域蒸散量,分析了其影响因素,并应用水均衡原理对蒸散量计算结果的可靠性进行了验证。结果表明:沿黄经济区的年蒸散量在2001—2014年间总体上是逐渐增加的,从2001年的434.27 mm增加为2014年的517.82 mm;研究区主要的蒸散量为耕地蒸散量,农业占据了全区近2/3的耗水量;SEBS模型与水均衡原理计算的蒸散量结果吻合度较高,很好地验证了SEBS模型计算区域地表蒸散量的可靠性。     

宁夏地区水资源对植被生长的影响研究

植被状况的变化是反映区域性生态环境状况的重要指标之一,多年植被指数的变化则反映了植被生态环境随时间的变化规律。采用定量遥感技术及斜率法,以全球植被指数MODIS NDVI数据作为数据源,对宁夏地区2000-2004年期间的植被指数变化幅度及变化趋势进行了研究。结果表明,从2000年开始,宁夏部分地区的植被指数呈现下降趋势,植被出现退化现象。在此基础上,对贺兰山、六盘山地区植被变化与降雨量的关系做了定量研究,并对红寺堡及银川平原等地区的水资源开发利用对植被的影响进行了较为详细的分析。贺兰山、六盘山的植被主要受降雨量的控制,而红寺堡地区的植被退化是由于水资源的不合理应用导致土壤盐渍化的结果,银川平原的植被则与引用黄河水量的减少和地下水的过量开采有关。     

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。     

黄河流域区域目标ET的优化配置及调控措施实例研究

针对黄河流域R-ET水资源管理模式中目标ET的优化配置问题,基于多目标遗传算法,构建了水资源总量控制、ET总量控制、粮食用水保障和生态生活用水保障,共4个目标函数及约束条件,设计了遗传算法的相关参数,从而对目标ET的优化配置进行求解。以鄂尔多斯地区为研究实例,对2015年5个方案的目标ET进行优化配置,其中灌溉耕地目标ETIta占到总目标ETta的36%左右;居工地ETJta占到20%左右,不可控目标ETNta占到50%左右。各分项实际ET的分布比例为:不可控ETN为实际ET总值的64.4%,灌溉耕地ETI为33.6%和城乡居工地ETJ为2%,经过对比认为要达到目标ET,削减和调控的重点在不可控ET和耕地ET。根据研究区的实际情况,提出了各分项目标ET的调控重点和相关措施,为下一步实施黄河流域的R-ET水资源管理奠定了必要的基础。     

黄河流域天然河川径流量演变归因分析

受气候变化和人类活动影响,黄河流域水资源量持续衰减。以往水资源归因分析的研究主要针对气候变化和人类活动对实测径流量衰减的贡献,对天然径流量衰减的原因关注不够,不利于支撑黄河流域水资源高效利用和科学管理。基于黄河二元水循环模型评价不同时期黄河流域天然河川径流量,并采用多因素归因分析方法分析主要影响因素对天然河川径流量衰减的贡献。结果表明,2016年水平年情景相比于1956—1979年水平年情景,花园口断面多年平均天然河川径流量减少114.6亿m³,其中气候变化、下垫面变化和社会经济取用水影响的贡献率分别为24.4%、25.0%和50.6%。从分区来看,兰州以上气候变化是主导因素,兰州以下人类活动是主导因素。为遏制天然河川径流量衰减的趋势,促进黄河流域生态保护与高质量发展,应加强深度节水、刚性控水、适度增水、强化管水和立法护水。     

Construction of ecological environment of oasis in Qingtongxia Irrigation District

Oasis is the core area of social and economic development in the arid western regions, and is also a territory with prominent ecological environmental problems. Because of the unreasonable development and utilization of soil and water resources, the ecological environment of oasis in Qingtongxia Irrigation District is threatened by soil salinization, shrinkage of lakes and wetlands, and deterioration of water environment. As for these environmental problems, the direct cause is the loss of regulation of groundwater depth or serious pollution of water caused by man-made irrational exploitation, and the root cause lies in shortage of water resources and unreasonable allocation of water resources. In this regard, it is believed that the primary task for the construction ecological environment of oasis in Qingtongxia Irrigation District is to adjust the allocation structure of water resources and to ease the contradiction between supply and demand of water resources, for which the direct means is to carry out dynamic control of water and salt based on the ecological landscape structure and land type in the Irrigation District in accordance with local conditions.