基于回归水重复利用的灌溉水利用效率指标及节水潜力计算方法

提出了考虑回归水重复利用的灌溉水利用效率指标及节水潜力计算方法.以柳园口灌区为背景,基于灌区地表水-地下水耦合模型进行不同节水措施下水平衡要素的模拟成果,计算分析了不同节水措施下是否考虑回归水重复利用的灌溉水利用效率指标及节水潜力.结果表明:考虑回归水重复利用的灌溉水利用效率指标明显大于传统灌溉水利用系数,在回归水重复利用较高的井灌区差异更明显;在回归水重复利用不明显的引黄区,两种计算方法得到的节水潜力差异不大,总体表现为传统方法略大;在回归水利用较明显的井灌区,针对提高回归水重复利用不明显的节水措施,传统方法会高估节水潜力,而针对提高回归水重复利用明显的节水措施,传统方法会低估节水潜力.     

灌区地表水—地下水耦合模型的构建

为了定量描述灌区水平衡要素及其转化关系,构建了灌区地表水-地下水分布式模拟耦合模型。通过改进SWAT模型的稻田及旱作物水分循环、蒸发蒸腾量和渠系渗漏计算等模块,建立了灌区地表水分布式模拟模型;以SWAT模型中的水文响应单元(HRU)和MODFLOW模型中的有限差分网格(cells)作为基本交换单元,将改进SWAT模型的地下水补给量计算值加载到MODFLOW模型的地下水补给模块,实现了灌区地表水-地下水分布式模拟模型的耦合。耦合模型在柳园口灌区的应用结果表明,该模型能够准确模拟和预测灌区地表水和地下水的动态变化,为灌区水管理提供了科学依据。     

石首市农业水价综合改革终端水价测算

农业水价综合改革的目标是实现计量收费,核算到户,核心是终端水价的测算。以湖北省石首市农业水价综合改革示范区为例,对不同地形不同供水方式的终端水价进行了测算。经测算,示范区山区提水灌溉终端水价为0.147元/m3,山区自流灌溉终端水价为0.065元/m3,丘陵区提水灌溉终端水价为0.081元/m3。通过农民水费承受力计算和农民水费交费意愿调查分析,终端水价在农民承受范围内。相关成果为其他地区水价综合改革有重要的参考价值。     

基于ORYZA 2000模型的鄂北地区水稻水分生产函数构建

湖北省北部地区水资源短缺,有限降水难以满足水稻需水量,需要实施灌溉以补充水分。为此,根据长渠灌溉试验站水稻灌溉试验成果,基于ORYZA 2000模型构建了鄂北地区水稻生长模型。根据不同受旱阶段及受旱水平设置了多种受旱方案,利用构建的模型模拟分析了不同受旱方案水稻需水量和产量的变化规律。结果表明随受旱程度的增加,水稻需水量与产量呈现降低的变化趋势。在模拟成果分析基础上,根据最小二乘法原理,计算分析得到了Jensen模型中不同生育阶段敏感系数,构建了鄂北地区水稻水分生产函数,对指导当地水稻灌溉具有重要意义。     

SWAP和SWAT在柳园口灌区的联合应用

以河南柳园口灌区为背景,利用SWAP和SWAT分别建立模型,并进行了率定和验证.利用SWAT模型提取各水文响应单元的水平衡要素作为SWAP的输入,实现作物产量的空间分布式模拟.联合应用SWAP和SWAT模型模拟分析了不同灌溉水源及作物种植结构下灌区水平衡要素、作物产量和水分生产率的变化规律以及水分生产率随尺度的变化规律.结果表明,区域平均蒸发蒸腾量、产水量、土壤含水量变化、渗漏量都随着井灌面积比的增加而减少,合适的井灌面积比有利于控制适宜的地下水埋深,从而减少潜水蒸发损失,防止由于地下水埋深过深而导致取水困难;现有水稻种植区改种旱稻,区域平均蒸发蒸腾量、产水量、土壤含水量及渗漏量都减少,但变化幅度较小,同时水分生产率降低;现状条件下随着尺度的增大,灌溉水分生产率增大,蒸发蒸腾量水分生产率稍微降低,毛入流水分生产率变化不大.     

基于Modflow的灌区地下水管理策略——以柳园口灌区为例

根据开封市柳园口灌区的水文地质条件,运用地下水数值模拟软件Visual Modflow,建立了地下水三维非稳定流模型.用1986-1998年的资料进行率定,1999-2003年的资料进行验证,结果表明模型的模拟结果与实际情况较吻合,模型可以对该灌区的地下水动态进行模拟和预测.拟定不同的地下水开采量、不同的地表引黄水分配以及不同的作物种植结构等方案,对灌区地下水系统对各方案的响应进行模拟.结果表明,与种植结构的调整及控制地下水开采量相比,灌区采用井渠联合应用模式可以更加有效地减少潜水蒸发和控制适宜的地下水位埋深.模拟分析结果为灌区合理开采地下水及提高灌区水利用率提供了科学的水管理依据.     

梅家河流域基于水电资源开发的资产收益扶贫模式探讨

在总结资产收益扶贫原理与模式的基础上,结合湖北省梅家河流域水电资源开发项目情况,设计基于水电资源开发的资产收益扶贫模式措施,考虑资金筹措比例、小水电上网电价、税收优惠政策、贷款年利率、折旧等因素设置了不同政策保障方案,通过对效益的测算分析提出了适宜的政策保障方案,相关成果可为今后资源开发资产收益扶贫模式的设计和收益分配提供参考依据。     

参考作物腾发量多时间尺度分析的小波变换

采用Penman-Monteith方法对国内4个不同气候带气象站点的长系列逐日参考作物腾发量ET0值进行了计算,以昌平站ET0年日均值和月日均值时间序列为例,对比采用不同母小波进行小波变换的结果,确定Morlet小波为ET0多时间尺度分析的最优母小波.以Morlet小波为基础,对4个站点ET0多时间尺度特征进行分析,结果表明:4个站点ET0多年来均存在多个时间尺度上的周期变化,其中以5、10 a最为普遍和显著.小波分析的结果,对于中长期不同时间尺度ET0的预测和灌溉用水预测具有指导意义.     

基于统计和分级线性回归的湖北省山区河流特征研究

研究湖北省不同级别山区河流的形态特征和产流特性，可为水利工作中相关参数取值提供借鉴。利用湖北省第一次全国水利普查成果，对省内934条山区河流的河长、流域面积分别进行统计分析。结果表明：湖北省各级山区河流的河长和面积不服从正态分布；河长和流域面积表现出不同的规律特征，且具有较好相关性，但淮河和唐白河的河长-面积与其他样本差异显著。不同级别河流的径流系数分布呈现不同统计特征，流域尺度较大的河流，其径流系数分布相对比较集中，随着流域尺度的减小，径流系数越分散，2～5级河流径流系数在均值两侧出现两个分布集中区。