Urban water demand,climatic variation,and irrigation-water insecurity: interactive stressors and lessons for water governance from the Angat River basin (Philippines)

Climatic variation and intersectoral water competition increasingly challenge the effective provision of irrigation services. This article explores their combined effects on irrigation allocation from the Angat Reservoir (Philippines), where domestic water use in Metro Manila has overtaken regional irrigation as the dominant right-holder. Rules protecting Metro Manila’s large right to water ‘interact’ with dry spells to affect irrigation security in wet and dry seasons. Historically, irrigators were uncompensated because re-allocation’s cause was contested as (1) an unforeseeable climatic event (releasing domestic utilities of liability), or (2) produced by urban demand (requiring compensation). Trade-off rules must be prepared to navigate combinatory effects.     

采用基因表达式编程的沟灌入渗模型参数估计方法

入渗参数的准确估计是沟灌系统设计优化的关键问题。本文基于基因表达式编程(GEP)算法,通过数值试验获得了沟灌入渗模型参数γ估计GEP算法所需的有效数据集合,进行了参数γ的敏感性分析,确定了模型参数γ估计GEP算法的输入因子及其最优组合,建立了γ与最优组合因子的定量关系,进而提出了γ的估计方法。研究结果表明,γ对积水深度、初始有效含水率和沟深度最敏感;土壤水力特性参数对γ影响较大,模型参数γ估计GEP算法的最优输入因子组合为积水深度、沟深、初始有效含水率、饱和导水率和进气值参数;变积水深度条件下γ的估计值与定积水深度的γ值相近;在变积水深度条件下,与利用HYDRUS-2D模型计算得到的"精确"入渗量相比,应用基于γ估计值的沟灌入渗模型计算的累积入渗量误差小于5%,满足计算精度要求。入渗过程中边界效应对总入渗量的贡献逐渐增大,与细质土壤相比,粗质土壤中边界效应对总入渗量的贡献更大,本研究条件下黏壤土中边界效应最终贡献约为25%,砂土中约为37%。研究表明GEP算法可作为沟灌入渗模型参数γ估计的一种有效方法。     

基于改进的投影寻踪-云模型的农业灌溉水质综合评价

提出基于投影寻踪函数和云模型的水质综合评价模型,选取太湖流域20个样本盐度、氯化物、氨氮、溶解性固体4类具有代表性的农业灌溉水质监测数据,在综合其投影值及隶属度基础上,计算农业灌溉水质的等级区分粒度。结果表明,投影寻踪模型计算值平均绝对误差仅为0.125 2级,达到了较好的水质评价精确度,同时利用云模型计算各个监测指标得到的最大综合确定度所属级别与经验等级一致。     

小型农田水利规划设计要点

对农田水利规划设计的重要性进行了阐述,并分析、研究了小型农田水利规划设计的要点和标准,希望可以为我国水利工程建设提供一定的借鉴。     

开封引黄灌区灌溉条件下稻田土壤盐分阈值研究

结合各生育期水稻耐盐度、各处理实际种前初始土壤含盐量和对应生育期最高的土壤含盐量,分析了各灌溉处理条件下的稻田土壤含盐量在水稻各生育期的动态变化规律和允许初始土壤含盐量阈值.结果表明:控制灌溉及控制灌溉加淋洗条件下,各水稻生育期土壤含盐量均有不同程度降低,随着淋洗水量的增加土壤含盐量逐渐降低,并获得了不同灌溉方式下的允许稻田初始土壤含盐量阈值.此结论对实际应用有指导意义.     

信息化系统在滦河下游灌区管理中的应用

针对滦下灌区设备老化、管理落后的问题,按照经济实用、运行稳定、技术先进、随时升级的原则,对滦下灌区管理处进行了灌区信息化建设.灌区信息化系统主要包括自动化采集、自动化控制、智能化调度3大功能,初步实现了自动采集数据、遥控启闭闸门、远程屏幕监控、智能磁卡收费等功能.该灌区管理系统自应用以来成效明显,可为我国其他灌区自动化改造借鉴.     

基于水量平衡的膜孔畦灌水流推进过程研究

通过引入地表储水形状系数和试验分析膜孔灌土壤入渗参数,基于水量平衡原理研究膜孔畦灌水流推进过程中入畦水量是由地表储水量、膜孔入渗水量和损失水量组成.结合田间水流推进试验,量化计算膜孔畦灌水流推进过程中损失水量与入畦流量的比值及灌溉水的有效利用率,并分析得出损失水量是由膜上积水和沿膜孔湿润体周围二维入渗的水量组成,沿膜孔湿润体二维入渗的水量提高了灌溉水的有效利用率,从而实现了水资源的高效利用,为推进膜孔灌的大田推广和发展提供技术依据,对发展节水农业和构建节水社会有一定的创新性.     

Fertigation for minimizing environmental pollution by fertilizers

Intensification of agriculture by irrigation and enhanced use of fertilizers may generate pollution by increased levels of nutrients in underground and surface waters. Most of the irrigation is by open systems having a relatively low efficiency of water application. A higher efficiency may be gained by pressurized irrigation systems. Drip irrigation generates a restricted root system requiring frequent nutrient supply that may be satisfied by applying fertilizers in irrigation water, i.e. by fertigation. Maximization of crop yield and quality and minimization of leaching below the rooting volume may be achieved by managing fertilizers concentrations in measured quantities of irrigation water, according to crop requirements.     

考虑灌水均匀性及年费用的不规则微灌单元管网优化布置

为了评估不规则微灌单元毛管单/双向布置时出水桩位置、单元控制面积和单元形状参数对单元水力性能和年费用的影响,利用Matlab和EPANET软件构建了微灌水力设计及评价模型HAPIS(Hydraulic Analysis of Pressurized Irrigation System)。以直角三角形的不规则微灌单元为例,集成水力性能和年费用计算的评估结果表明,毛管单/双向布置模式下,通过出水桩位置优化可使微灌单元流量偏差率分别降低29%和7%,毛管双向布置可有效降低灌水均匀性对出水桩位置的敏感性。出水桩布置在长毛管分布区域有助于降低灌溉年费用。支管直径一定时,随微灌单元控制面积增加,微灌单元流量偏差率和年费用分别呈明显升高和降低趋势。支管公称外径40～63 mm时采用毛管单向布置,支管公称外径≥75 mm时采用毛管双向布置,是提高单元控制面积的有效方法。不规则单元中不宜使用过大直径支管(如公称外径90 mm),以避免支管单价较高造成的灌溉单元年费用明显升高。相同控制面积下,毛管双向布置可降低直角三角形单元底角变化对灌水均匀性的影响,灌水均匀性高于毛管单向布置。基于构建的HAPIS模型可...     

遥感反演蒸散发在灌溉用水管理中的应用综述

农田灌溉高效用水管理对农业生产及水资源可持续利用至关重要。气候变暖和社会经济发展对农业水资源的可持续利用带来重大挑战,农业生产集约化、标准化和信息化对发展高效节水灌溉、实现灌溉用水精细化管理提出了更高的要求。蒸散发可反映地表与大气的水分和能量交换以及作物耗水,在灌溉用水管理中发挥着关键作用。过去20年来随着遥感对地观测技术不断发展,蒸散发遥感反演和数据融合理论方法不断成熟,数据的时空分辨率和精度不断提升,显著扩展了遥感蒸散发在灌溉用水管理中的应用范围,在灌溉用水量估算等领域得到深度应用。本文在概述国内外蒸散发遥感反演和数据融合研究前沿及相关数据集的基础上,重点对遥感蒸散发在灌溉用水量估算、灌溉制度优化和灌溉效益评价等三个方面的应用场景,进行了系统梳理和总结,以期为农业水资源高效利用和精细化管理提供参考。