淮北地区灌溉水资源优化利用模型研究

本文以位于安徽淮北平原固镇县韦店灌区为研究对象,以灌溉年净效益最大为目标,系统运行约束于地下水和地表水的可供水量、作物需水量、机电井出水能力、机泵提水深度、除涝渍埋深等条件,优化计算不同水平年农业最优种种植模式及各种水源的最优分配,并提出最佳的灌溉工程运行形式。     

纯井灌区灌溉效率分析

通过对小麦和玉米生长期间的有效降雨量及灌溉水量、灌溉利用系数、灌溉水量及作物产量的关系分析计算 ,阐明了有效降雨量 ,充分利用有效降雨量合理进行灌溉 ,提高灌溉效益的方法。     

设施农业节水灌溉技术探讨

大力推广设施农业节水灌溉,采用先进的灌溉设备,根据作物生产过程中对水的需要,按时、按需对作物进行灌溉,产量高、品质好、节水明显。近几年,随着农业的发展及农业经济结构的调整,宁夏自治区设施农业发展较快,采取了很多节水灌溉方式,并取得了较好的节水效果。深入介绍和探讨了设施农业畦灌技术、设施农业蔬菜沟灌技术、设施农业地膜覆盖灌水技术等11个设施农业节水灌溉技术。     

灌溉水资源最优分配的DP-DP法

在缺水地区,为了增加农作物产量,实行节水灌溉和对有限的灌溉水资源进行最优分配至关重要。因此,提出了一种对有限灌溉水量在多种作物之间进行最优分配的两层动态规划的迭代方法(DP-DP法):第一层求单作物最优灌溉制度;第二层对有限灌溉水量在多种作物之间进行最优分配,总目标是使灌区的总效益最大。算例验证表明,模型合理,方法切实可行。还设计了通用高效的FORTRAN语言程序包,有利于方法的推广应用。     

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%。     

真实节水基本概念分析

利用世行贷款发展节水灌溉项目以来，项目区通过工程、农业和管理节水措施，取得显著的节水效果：一是不仅项目区，而且全县渠系水、田间水和灌溉水的有效利用系数大大提高，灌溉提取水量大幅度浅少，与此同时，农作物ET值不断下降，预计2010年ET值降到当地平均降雨量。二是灌区各部分耗水量发生显著变化，有项目以后，不仅灌溉提取水量，作物ET大幅度下降，而且深层渗漏也显著减少。三是真实节水效果显著：(1)净开采量大幅度浅少；(2)真实(资源)节水量不断增加；(3)作物ET值不断减少，尤其重要的是田间水的有效利用系数不断提高，无效蒸发相应减少。四是地下水超采状况显著好转，到2010年项目区可实现地下水的零超采，全县地下水下降幅度大大减小。     

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。     

水肥耦合集成灌溉与传统高效节水灌溉效益对比分析

水肥耦合灌溉是农业现代化生产的重要模式。运用农业比较效益分析法和各代表性评价因子综合比较两种不同模式的综合效益,分析了大田粮食作物传统高效节水灌溉工程措施与水肥耦合集成灌溉措施的经济、社会、生态效益。结果表明:水肥耦合模式具有显著的点源污染和面源控制、节水节肥、增产增收等效益。以期为推动生态保育型农业经济和大田水肥耦合灌溉模式的规模化发展提供技术依据。     

太行山山前平原地下水补给规律分析:以河北栾城为例

采用水均衡法与通量法对太行山山前平原(河北栾城)进行了地下水补给评价,结果表明:近20 a地下水入渗补给量为8～172mm/a(水均衡法),平均值49.3 mm/a,变化幅度大.其中2004年入渗补给量(63mm/a)比采用通量法计算结果(28.2mm/a)大一倍,表明土壤优先流对入渗补给作用显著.年入渗补给量总体上随有效降雨量增加、地下水位下降速率减少、作物实际蒸发蒸腾量减少而增加,但与有效灌溉量和灌溉量之和的相关性不显著.通过长序列地下水位与灌溉量等数据估算得到研究区侧向净补给量为125.2 mm/a,约占地下水总补给量的71.7％(175.4 mm/a),说明地下水主要以侧向补给为主.同时计算了入渗补给与侧向补给地下水的延迟时间,分别为60 a和1个月.     

科学灌溉高效运筹ET

传统的灌溉制度是以农作物的需水量为依据的,用水量很大.在北方半干旱地区,实施节水灌溉,即以作物耗水量(ET)为依据,而把作物需水量仅作为一个参考值使用.通过全面推行非充分灌溉制度,灌溉预报制度,田间灌溉节水技术等,把工程节水、农艺节水和生物节水紧密地结合在一起,建立完善的农业灌溉技术体系,以实现科学运筹 ET 和农业增产的目的.     

河西地区恒压变量与恒量变压节水灌溉方案设计及效益对比分析

基于计算机自动化控制技术和喷灌、滴灌、管灌等节水灌溉技术,在河西地区设计了恒压变量和恒量变压节水灌溉两种方案并对作物增产效益、节水效益和节能效益三个方面进行比较。结果可知:恒量变压方案总效益较恒压变量方案多3.89元/亩,若推广1万亩,则多3.89万元/亩,经综合比较恒量变压方案略优于恒压变量方案。     

安徽淮北农灌区井灌经济技术研究

本文从地下水资源动态转化与供需平衡的角度,以开采量、农田除涝防渍及机井水泵吸程水位为约束条件,井灌区灌溉效益最大为目标,建立了井灌经济模型,优化计算了作物种植组成及充分、非充分灌溉供水保证程度,对井灌工程进行了财务经济分析,提出了经济井径、井深、经济井距等井灌开发方案。     

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。     

确定农业地下水开采量的遥感和GIS方法

计算地下水开采量足评价水均衡所面临的难点与不确定性因素之一。农业灌溉对地下水的大量开采使得对含水层地下水进行量化难以实施（即流量计及能量消耗数据）。本文提出一种通过对多时相和多光谱卫星影像进行分析,从而确定用于灌溉开采地下水水量的定量方法。该方法首先对农作物进行高精度分类并将这些数据录入地理信息系统,利用该系统对各种作物灌溉需求做出正确评价,并按照该地区的农业实践对其校正。结果表明了农业灌溉所使用与提取的地下水量在时空上的分配。该方法已经成功应用于Mancha东方水文系统（西班牙,7260km3）,在该地区超过90％的农业用水消耗的是水文资源。在该案例中成果精度高于95％,而其成本仅为传统方法的六分之一。     

干旱半干旱地区的灌溉供水评价方法探讨

供水评价是流域水资源规划的重要组成部分,本文根据供水评价的内涵,重新讨论了干旱半干旱地区农业灌溉供水的评价指标,通过引入灌溉用水和作物产量的关系和模糊数学的概念,提出了对农业灌溉供水的模糊评价方法.     

平原纯井灌区优化管理规划模型

本文针对常规运行和控制运行两种调节运用方式,以多年平均净灌溉效益最高为目标,分别讨论已建纯井灌区优化管理模型及拟建纯井灌区优化规划模型,从而确定其最佳方案。并以工程实例为背景,对不同运行方式的优化模型计算成果进行了对比和讨论,认为,控制运行方式无论在开采量和保证率方面,均优于常规运行模型。     

灌区实时灌溉供水模型研究

研究了灌溉系统供水计算模型.将灌区内作物概化为水稻和旱作物两种,分别以水量平衡原理和土壤水分模拟理论为基础建立稻田和旱作物灌溉供水计算模型.模型中所需要的参数如水文气象、土壤和作物参数均可通过分析历史资料或实测得到.模型系统可进行实时计算操作,并可预测下次灌溉方案,并在取得实测资料后对原预报方案进行实时修正,从而编制实时灌溉方案.模型还可研究灌溉系统内各子系统的优化供水流量和优化轮灌方案.     

小管出流在石榴灌溉中的应用

小管出流是一种新兴的节水灌溉技术,是以低压小流量出流将灌溉水供应到作物根区土壤,可实现局部灌溉。具有抗堵塞能力强、节能、灌水均匀、适应性强等特点,通过对石榴果园中的灌溉现状调查分析。实践证明,小管出流灌溉技术简单易行,操作方便,利于分户管理,可以增产、节能、省工、节水效益明显,经济效益可提高28%左右。     

SRA1B情景下中国主要作物需水预测

分析气候变化下中国主要作物需水规律,有助于从粮食安全与水资源可持续利用角度应对气候变化。根据IPCC提供的SRA1B情景下大气环流模式MIROC3.2的输出,利用FAOPenman-Monteith公式计算参考作物腾发量;根据FAO作物系数、SAGE作物分布与柯本气候分类,得到计算单元的作物系数,根据参考作物腾发量与作物系数估算作物需水量;考虑需水与有效降水旬尺度的随机匹配,预测SRA1B情景下未来50年中国各地区主要作物的灌溉需水量。结果表明,参考作物腾发量总体上呈上升趋势,全国平均增加约8%;作物需水量总体上呈增加趋势,东北地区平均增加约10%;灌溉需水量总体上呈增加趋势,东北与华南增加显著。分析表明,SRA1B情景下气温升高是作物需水量增加的主要原因,降水的增加使华北地区灌溉需水量的增加不显著,降水的减少使东北与华南灌溉需水量显著增加。     

灌溉对土壤物理性質有什么影响

对农作物进行灌溉就是要求在水利土壤改良和农业技术措施的密切結合下,为农作物的整个生育过程創造良好的外界环境条件,以滿足作物生育所需的土壤、水分、通气、营养、光、热等状况,从而不断提高土壤肥力,以获得高额而稳定的产量。