基于物元可拓模型的区域用水效率控制综合评价

用水效率控制是最严格水资源管理制度的核心内容之一,客观评价其控制实施水平极为重要。在科学界定区域用水效率控制内涵的基础上,分别从农业、工业、生活和生态环境用水的影响机理出发,通过定性和定量分析各行业用水效率的内外影响因素,构建了区域用水效率控制评价指标体系,建立了基于熵值法的物元可拓评价模型,并将其应用于2011~2014年江西省的用水效率评价中。结果表明,江西省综合用水效率呈逐年提高趋势,物元可拓评价法具有实际意义明确,评价结果客观等优点,可为区域用水效率控制实施情况研究提供理论依据。     

杭州市用水效率与经济耦合协调发展评价研究

根据杭州市实际情况,从用水效率、经济发展角度选取20个指标构建了评价杭州市用水效率与经济耦合协调发展的指标体系,采用熵权法对选取的评价指标进行权重计算,根据耦合协调模型分析了杭州市的用水效率与经济耦合协调发展情况。结果表明,杭州市处于粗放型用水阶段,用水效率与经济发展水平的相对发展度波动较大,主要与用水效率波动较大有关;耦合度在0.48～0.50之间,处于拮抗阶段,接近磨合阶段;耦合协调度处于0.40～0.50之间,并且越来越接近0.5,处于中度协调耦合阶段,并向高度协调耦合阶段过渡,用水效率与经济发展的协调发展趋势更加明显。     

白城地区用水结构演变与用水效益分析

基于吉林省白城市1995～2009年用水量变化,根据信息熵和均衡度的概念分析用水结构的演变趋势,定量计算了农业用水的边际效益,分析水对农业产出的贡献程度。结果表明,白城市用水结构保持在一个低水平的有序状态,用水结构均衡度偏低,水要素对农业产值的贡献占所有投入要素的33.6%,远大于当地农业灌溉水费征收标准。建议白城地区在保证农业生产用水的基础上,增加工业、生活和生态用水,以促进用水系统的稳定性和合理性;同时适度调整农业灌溉水价,提高用水效率,减少农田灌溉的水资源浪费。     

改进模糊综合评价模型在长江三角洲地区农业用水效率评价中的应用

鉴于近年来国家对农业用水发展高度重视,选取农业用水效率来科学地评价农业发展态势。即参考相关文献建立合适的农业用水效率评价指标体系,选用层次分析法与贡献率法结合的博弈论组合赋权法确定指标体系的权重,并采用改进的模糊综合评判法对区域的农业用水效率进行等级划分,改进传统模糊综合评判的最大隶属度原则,以更大程度上利用数据信息得出结果,更具科学性。通过安徽省的农业用水效率验证了模型的有效性,并将该模型应用于长江三角洲地区,结果表明长江三角洲地区的农业用水效率评价结果由2010年的中等水平到2016年的较高水平保持到2017年,整体呈逐年改善趋势。     

基于AHP的通辽市农灌区水资源综合评价

通辽市位于内蒙古自治区东部,属于半干旱明显的过渡地区,所处的西辽河流域是松辽流域最干旱少雨的地区。文中在对通辽市农灌区基础情况、灌溉用水情况以及用水效率情况分析的基础上,建立了适用于通辽农灌区的水资源综合评价指标体系,运用层次分析法对各灌区进行综合评价,经计算得到通辽市各农灌区的水资源综合评分值。通过综合评价,可以看到灌区综合发展水平的优劣,与节水措施的发展密不可分。同时调整种植结构,增大高附加值经济作物的播种面积,也是良好的措施。所以实现区域经济与环境协调发展,走高产、优质、高效之路是今后灌区发展的方向。     

徐州市水资源承载能力多情景综合评价

在分析徐州市水资源特征及开发利用等对承载能力影响的主要因素的基础上,采用灰色关联模型确定人均水资源量、人均供水量、水资源利用率、耕地灌溉率、供水模数、需水模数、生活用水定额、生态环境用水率8个因素作为徐州市水资源承载能力综合评价指标,采用改进模糊综合评价方法对四种方案下不同水平年的水资源承载能力进行评价,分析了发展趋势,为徐州市水资源合理开发利用提供了决策依据.     

SWAT模型在水稻灌区的改进及应用研究

针对灌溉资料相对缺乏流域,以SWAT模型为基础,修改了其水稻田的自动灌溉制度,并构建了多水源综合灌溉模块.利用改进的SWAT模型估计灌溉需水量、灌溉回归水量及量化分析灌溉用水对水循环的影响.模型以模拟结果效率系数最优为调参依据,根据多水源灌溉规则制定灌溉方案参与水循环模拟.将构建的灌区模型应用于努敏河流域长阁灌区,结果表明改进模型具有较好的模拟精度,与原模型相比,四方台控制站月径流模拟Nash系数在率定期和检验期分别由0.79和0.74提高到0.89和0.81;灌区多年平均灌溉水量,灌溉回归水量、平均灌溉回归系数及多年平均灌溉消耗水量的值均表明在径流模拟中有必要考虑灌溉取用水的影响.     

我国区域用水结构与产业结构的协调评价

为分析区域用水结构与经济发展的协调性问题和响应关系,以各行业用水消耗水平、可持续发展水平、居民生活用水结构水平为参考给出用水结构评价指标,以产业结构高度化水平、区域科技发展水平、对外开放水平、能耗水平为参考给出产业结构评价指标,构建了区域用水结构与产业结构协调评价体系,建立了区域用水结构与产业结构的协调度评价模型。并对全国经济及水资源原始数据进行处理计算,用层次分析法和熵值法确定指标权重代入协调度评价模型,获得了全国用水结构与产业机构协调度水平排名。结果表明,全国用水结构与产业结构基本协调,产业结构水平不容乐观,部分地区尤其是水资源丰富地区用水结构亟待合理化,建议应调整产业结构、优化用水结构。     

严守高尔夫球场节水制度

正国家标准对高尔夫球场灌溉定额管理,对规范高尔夫行业用水、减少高尔夫球场对水资源的消耗、提高用水效率具有重要意义。水资源可以说是高尔夫球场的命脉,高尔夫球场因占地面积大,植被主要是禾草,保持水土能力较差等特点,因此其灌溉往往需要巨大的用水量。前些年,高尔夫球场在国内遍地开花,一些严重缺水不适宜发展高尔夫的地区也盲目建设,违规占地、高耗水、高污染问题严重。     

数据包络分析法和Malmquist指数在山东省用水效率分析中的应用

山东省水资源紧缺是制约其经济发展的重要瓶颈,从识别山东省用水效率关键因素的角度入手,以年度供水、总投资、用水规模为输入指标,以GDP为输出指标,运用数据包络分析法对该省17个市2011、2012年的用水效率进行分析评价,然后运用Malmquist指数分析了17个市2003~2012年的序列数据。结果表明,济南市、东营市和菏泽市的用水效率相对较高,其他城市相对较低;技术进步是影响山东省17个市用水效率的关键因素,提高用水效率的有效途径是对产业结构的优化;山东省沿海城市的用水效率明显高于内陆城市,东部地区用水效率高于西部及中部地区,其中中部地区的用水效率最低。     

综合节水灌溉技术研究与应用

针对水稻灌溉全过程的每一环节，总结，分析当今国内外水稻灌溉先进技术，提出了水稻综合节水灌溉技术优选模型，并结合湖南省的具体情况，建立了现状条件下灌区渠系利用系数测算的理论模型，研究提出了一种新的水稻节水灌溉制度－“控灌中蓄”     

Interactive effects of irrigation frequency and nitrogen addition on growth and water use of Jatropha curcas

This study aimed to investigate the effect of nitrogen addition on growth and water use of pot-grown Jatropha curcas (J. curcas) under three irrigation frequencies, i.e. 4d (W1), 8d (W2) and 12d (W3). Results show that compared to W1, W3 significantly reduced net plant growth, leaf area, basal shoot xylem cross-section area, total dry mass and whole water storage capacity and total evapotranspiration under saving irrigation water of 21.0%, but increased irrigation water-use efficiency (WUE_I) and crop water-use efficiency (WUE_ET) by 9.7 and 13.1%, respectively. Meanwhile, W3 had higher Huber value, which may improve transfer water efficiency from roots to shoots. Compared to no nitrogen treatment, nitrogen addition increased total dry mass, whole plant water storage capacity, total evapotranspiration, WUE_I and WUE_ET by 13.4–38.1, 8.5–17.7, 14.9–17.5, 16.4–30.7 and 17.7–21.9%, respectively. Thus the optimal combination was the treatment with irrigation frequency of 12d and nitrogen supply, which can increase water-use efficiency.     

微咸水灌溉条件下环境因子动态变化的预报

系统地引进SWAP模型，从咸水灌溉对土壤水盐动态、地下水位、地下水质、作物生长及产量的影响等方面，评价了咸水灌溉对环境的影响。试验地点为内蒙古河套灌区红卫田间试验区，引用黄河水和高矿化度地下水混合进行灌溉。微咸水灌溉期间，土壤盐分增加，在适当的黄河水秋浇灌溉淋洗后，土壤盐分降到咸水灌溉前的水平，土壤盐分年度内保持了动态平衡。在微咸水灌溉试验条件下，作物长势及产量基本不受影响，微咸水灌溉不会造成环境恶化。这一结论在SWAP模型模拟结果中也得到了证实，所建立的SWAP模型可以用来对试验区微咸水灌溉作出较为准确的预报，为河套灌区发展微咸水灌溉打下基础。     

农田自动化预报及控制节水喷灌系统

本项研究以节水灌溉为目的,应用土壤水势和水量平衡的原理,建立了计算机对多种传感器进行数据采集和检测的农田喷灌自动化预报和控制系统。在满足作物生长需求又有效地节约水资源方面,取得了初步的成效。     

Assess the potential of solar irrigation systems for sustaining pasture lands in arid regions – A case study in Northwestern China

The combined impact of global climate change and increasing human activities has led to the severe deterioration of grasslands in China. Using the solar irrigation systems is an effective way for sustaining pasture lands in arid regions. A solar irrigation system is the device that uses the solar cell from the sun’s radiation to generate electricity for driving the pump. And photovoltaic pump consists of an array of photovoltaic cells and pumps water from a well or reservoir for irrigation. Although ecologists and organizations constantly work and find ways to conserve grasslands through irrigation systems that use solar energy, issues on water resources are not yet thoroughly discussed. This paper takes into account the main factors in the study of water resources, including precipitation and groundwater, to analyze the feasibility of using a photovoltaic (PV) pumping irrigation. The appropriate area for such a PV pumping irrigation in Qinghai Province is also presented. The results show that the grasslands appropriate for PV pumping cover about 8.145 million ha, accounting for 22.3% of the grasslands in the entire province. Finally, the problems and countermeasures of PV pumping irrigation, including the impact on regional water balance, groundwater level and highland permafrost, are also considered.     

灌区水资源优化调配研究

根据系统优化的观点，结合实际灌区工程，从工程管理和模拟计算两方面对某灌区水资源优化调配问题进行深入探讨。计算结果说明，通过对某灌区水资源进行优化调配，可以提高灌区水资源的利用率，充分发挥灌区水资源应有的经济效益和社会效益。     

汉中盆地丘陵区一些水利工程建设效益分析研究

采用ＧＡＭＳ系统对汉中盆地丘陵区水资源供需关系进行分段模拟并计算出（１９８９～１９９５期间）水利工程现状，从节约水量、提高供水保证率及扩大灌溉面积等角度论述了该区１８个万亩以上灌区水利工程的效益。     

基于GMS的渠井结合灌区适宜渠井用水比例研究

为实现泾惠渠灌区地下水多年动态平衡,确定适宜的灌溉渠井用水比例,运用GMS中MODFLOW模块建立了月尺度的地下水数值模型;结合灌区地下水位年内变化特征、各灌季农灌用水情况和"丰蓄枯补,渠井结合"的原则,对3种代表年分别设置3种灌季渠井用水方案,并进行模拟比较。结果表明,平水年冬、春、夏灌季和全年渠井用水比例分别为2.1、1.8、0.7、1.36时,能使地下水位大致稳定且实际中较为可行;丰水年冬、春、夏灌季和全年渠井用水比例分别为2.3、2.0、1.1、1.64时,地下水能得到补充;枯水年冬、春、夏灌季和全年渠井用水比例分别为1.8、1.9、0.6、1.14时,地下水位下降较少。灌区的夏灌渠井用水比例对全年渠井用水比例影响最大,应尽可能提高夏灌渠井用水比例,实现地下水位的稳定或小幅上升。研究结果为灌区水资源的高效利用及水位恢复提供了参考依据。     

区域水资源短缺风险的SPA—VFS评价模型

基于集对分析原理,选取区域水资源短缺风险程度的风险率、脆弱性、可恢复性、重现期和风险度为评价指标,建立了基于集对分析-可变模糊集的区域水资源短缺风险评价模型.湖北漳河灌区实例结果表明,灌区水资源短缺风险均处于较低风险水平,预测结果与灌区现状的开发利用程度、缺水量相符,该模型具有一定的可操作性和实用性,并为区域水资源规划和管理提供决策依据.