井灌区地下水位变化对灌溉成本水价的影响

河南省是农业大省,地表水资源短缺,合理开采地下水对解决农业用水需求问题、控制地下水位下降、预防和改良盐碱地等具有重要作用。如今大量开采地下水已形成4.4万km~2的超采区,不仅影响了生态环境,也增加了农业的生产成本。以郑州市中牟县井灌区为例,分析不同地下水位条件下农业用水的成本水价,并与农户对水价的经济承受能力进行比较。结果表明:地下水位下降明显影响农业成本水价,现状地下水位埋深40 m,农业供水全成本水价为0.66元/m~3,农业用水平均成本水费为1 562.10元/hm~2;地下水位埋深达到60 m时,农业供水全成本水价增加0.112元/m~3,平均成本水费为1 826.70元/hm~2;地下水位埋深达到80 m时,农业供水全成本水价增加0.297元/m~3,平均成本水费为2 265.75元/hm~2,将超过农民的经济承受能力。据此对农业水价综合改革提出了建议。     

卫宁灌区地下水埋深对农业节水的响应分析

为揭示卫宁灌区地下水埋深对农业节水灌溉的响应规律,根据灌区2002—2017年地下水埋深、灌溉水量和种植结构资料,采用线性倾向估计法、累计距平法和灰色关联度法进行研究。结果表明:近年来受农业节水的影响,卫宁灌区地下水埋深呈增大趋势,2012年开始地下水埋深增大速率变大;受季节和农业灌溉的影响,地下水埋深年内呈周期性变化,分布呈W形,年内5—10月地下水埋深增幅最大,原因是该时期灌溉水量减少最大;空间上,地下水埋深呈由西向东逐渐增大的分布格局,灌区西部及东南部地下水埋深变化速率较大;卫宁灌区种植结构的调整、灌溉效率的提升以及灌溉水量的减少是地下水埋深增大的主要原因,灌区灌溉水量减少对灌区地下水埋深影响最大,其次是灌溉效率的提升,种植结构的调整对地下水埋深的影响相对较小。     

塑料薄膜潜衬土渠节水研究

地处科尔沁沙地、半干旱地带的哲盟,灌溉是农业生产的命脉.哲盟的主要粮食产区大部分集中在西辽河平原上,虽有一定的地表水可资灌溉,但农田用水主要靠机电井作保证.农田耕作层土壤大部分为砂壤土,输水渠道漏水严重,一般亩次灌水定额都超过100m~3.哲盟机电井工程建设发展十分迅速,工农业用水增涨幅度很快,个别地区地下水处于超采状态.仅通辽市每年超采地下水已达2亿m~3,地下水位平均每年下降10cm以上,漏斗中心区降深每年竟达30cm以上.由于气候干旱、地下水资源短缺、灌溉输水损失严重,发展节水灌溉农业势在必行.近年来,电费、油费等农业生产成本不断提高,也迫使广大群众走节水灌溉的道路.近几年我们应用塑膜衬砌土渠开展节水灌溉,深得广大干部和群众的支持,并摸索出一套成功的技术方案,取得了良好的效果.     

引淡水与地下咸水混合灌溉开源分析

石津灌区地下淡水区以井灌为主,地下水咸水、微咸水区以渠水灌溉为主,近50年来,地下水埋深发生了不同的变化特征,井灌区地下水位埋深持续下降,由20世纪50年代的普遍小于4 m下降到目前的15～36 m;而渠灌区地下水位埋深常年在地下水强蒸发带区间波动,以蒸发排泄为主,由此提出了渠水和地下咸水、微咸水混合灌溉增加农灌水源的措施,并计算了混合后矿化度为1 g/L、1.5 g/L、2 g/L、2.5 g/L、和3 g/L时,可增加的农灌开采的地下咸水微咸水资源量为2 472.6×104～21 872.4×104 m3.     

节水灌溉助推节水农业“走出去”

<正>用水大户变身节水大户农业向来是用水大户。然而,翻看最新发布的"节水榜单",农业用水的表现十分抢眼。《2016年水资源公报》显示,与2015年相比,2016年全国用总量减少63亿m~3,其中,农业用水量减少84.2亿m~3,工业用水量减少26.8亿m~3,生活用水量及人工生态环境补水量分别增加28.1亿m~3和19.9亿m~3。事实上,灌溉用水约占农业用水的90%。在灌溉面积不断扩大的情况下,     

近30年来白洋淀流域平原区地下水位动态变化及原因分析

白洋淀流域平原区是华北平原的农业高产区域,灌溉用水主要靠开采地下水。近几十年来,白洋淀地下水位下降严重,在1974年-2007年。该区域地下水埋深以平均每年0．51m的速率下降,1980年以后下降速率明显加速,在2000年-2007年年均下降速率达到了0．99m。引起地下水位持续下降的主要原因是地下水超采严重,且用水高峰期遭遇枯水期,尤其体现在1980年以后年降水偏枯．同时社会经济用水量维持在高峰阶段。低效的农业用水模式及地下水超采已经严重制约了白洋淀地区水资源的可持续利用。     

农业节水措施对河北省平原中部地下水的调控作用

采用项目区和对照区对比的方法,以河北省平原中部衡水市农业灌溉节水项目区为例,分析农业节水灌溉对地下水的调控作用。结果表明,采取农业节水措施5a来,项目区浅层地下水水位下降趋势已明显减缓,深层地下水水位持续下降的趋势也得到了遏制。建议进一步研究提高井灌区灌溉水的利用率和利用效率,严格实施取水许可制度,依法加强地下水取用的源头管理,并继续加强地下水的动态监测。     

桓台县农业高效用水技术体系和效益

山东省桓台县现有农用机井10197眼，年均降水量549．9mm，地下水位埋深10m左右，是我国北方第一个吨粮县．由于水资源不足，地下水位连年下降，井泵3次更新，出水量减少，严重影响了农业持续发展．ig88年开始进行井灌区吨粮田节水灌溉研究．经过研究形成了合理利用水资源、工程节水、农业节水、管理节水的农业高效用水技术体系．小区水的利用率达到O．86～O．g3，水的利用效率使粮食产量提高到2·43kg／m‘．1提高水的利用率1．1合理利用水资源1．1．卫充分利用天然降水l·1．1．l人工降雨1997年7月3日下午5时到6时3O分，雷达测得带雨云层…     

延津县引黄灌溉补源作用分析

根据延津县降水量、引黄水量和地下水位观测资料,分析了引黄灌溉对地下水的补充作用。结果表明:井灌区地下水位呈明显的持续下降趋势;引黄灌区地下水位大都较高,且部分年份有明显回升;引黄补源灌区地下水位比较稳定。     

地下水超采区农业灌溉用水效率影响因素分析

在水资源短缺的背景下,提高地下水超采区的灌溉用水效率意义重大。通过对地下水超采的重点治理区域津冀地区井灌农户玉米的生产与灌溉情况进行调研,运用随机前沿模型(SFA)与TOBIT模型,测算玉米种植的农业生产技术效率以及灌溉用水效率,从农民自身及家庭特征、农业生产特征、灌溉特征以及用水管理情况4个维度分析农业灌溉用水效率的影响因素。结果表明:与其他地区相比,地下水超采区玉米生产技术效率较高,但灌溉用水效率较低,有一定的节水潜力。对于地下水超采的井灌区,农民年龄、受教育年限、农业劳动人数、农业收入占家庭收入的比重以及灌溉方式对灌溉用水效率产生显著的影响;而农业生产特征、水资源紧缺认知程度、对节水灌溉技术的了解程度以及用水管理情况受井灌以及地下水超采的影响,对灌溉用水效率没有显著的作用。对于地下水超采的井灌区,应从农民自身以及家庭特征出发,发挥农户在灌溉中的能动作用,提高灌溉用水效率。     

粮食增产期黑龙江省农业水土资源 时空匹配格局研究

黑龙江省粮食总产量十二连增的同时,也给农业水土资源带来了诸多问题。为了客观地评价黑龙江省农业水土资源时空匹配情况,根据黑龙江省粮食增产期(2003-2015年)的水土资源利用状况,采用基尼系数和农业水土资源匹配系数分析了黑龙江省农业水土资源时空匹配变化情况。结果表明:(1)粮食增产期黑龙江省农业水土资源空间匹配差异较大,基尼系数在0.4475~0.4907之间,属于匹配较差范围;农业水土资源匹配系数均低于全国水平,且在时间上表现为匹配程度持续降低的态势。(2)空间差异上,黑龙江省中西部干旱区水土资源匹配程度较低,不宜继续开垦;三江平原地区粮食种植面积大,建议发展节水灌溉;北部和东南部地区水资源相对丰富,宜涵养水源,以实现可持续发展。     

基于用水总量的水- 能源- 粮食关系解析

随着社会经济的发展和人口的增加,我国能源和粮食需求持续增加,水资源短缺对其制约日益显现。为更深入地研究水资源、能源和粮食之间的关系,采用31个省、自治区、直辖市的实测统计并与定额推算相结合的方法,对能源开发利用和粮食生产种植的用水总量和过程进行分析。结果表明:2015年,煤炭开采洗选、火电行业、煤化工行业中的合成氨、炼焦行业的用水量分别占煤炭全生命周期用水量的2.9%～4.4%、90.4%～94.8%、1.5%～2.6%、0.8%～2.7%,煤炭全生命周期用水量合计达506.7亿～531.5亿m~3,占工业用水总量的38.0%～39.8%;农田灌溉用水量占农业用水总量的87.7%,实际亩均灌溉用水量394m~3,单位粮食产量的用水量为543.3m~3。研究成果可为水、能源、粮食之间的关系提供参考。     

水位波动作用下软土的变形强度特性研究

在我国沿海地区,过量抽取利用地下水引发了明显的地面沉降,限制开采量、人工回灌地下水对减轻地面沉降具有显著效果。开采与回灌地下水促成了地下水位的大幅波动,使得沿海地区广泛分布的软土层发生了明显的沉降与回弹变形。为了研究软土在水位波动作用下的变形和强度特性,利用沉降柱试验装置模拟地下水位波动,对不同水位波动次数作用后的软土试样进行了高压固结试验、直剪试验和三轴试验,研究了水位波动次数对软土变形性状的影响,给出了用初始强度指标和含水量表示的、不同水位波动次数作用后的软土残余强度表达式。试验结果表明:随着水位波动次数的增加,软土的变形特性增强而强度特性降低,黏聚力和内摩擦角随波动次数的增加呈近似线性降低;相同水位波动次数下软土试样的强度指标随含水量的增加呈明显下降趋势。研究成果对于探索城市地下水位波动对地面沉降和承载力变化的作用机理,提高科学决策水平及减轻环境地质灾害有着重要实际意义和应用价值。     

西安市区地下水位动态特征与影响因素

根据西安市区地下水位监测资料,分析了地下位动态变化特征,并以水文地质分区为单元,对水位动态的影响因素(降水和开采)进行了研究。结果表明:1965年-2010年西安市地下水位整体呈下降趋势;降水量对地下水位的影响主要体现在丰水年水位回升或下降速率减缓,枯水年水位下降速率加剧,不同水文地质分区水位变化与降水量变化的相关程度不同;开采量对地下水位的影响体现在随着开采量增加,地下水位下降,但同样的开采量下,各个水文地质分区水位下降幅度不同;最后,运用灰色关联度分析水位变化的主导因素,结果表明,地下水开采是西安市区地下水位变化的主导因素。     

水动力条件对水体自净作用的影响

通过水槽实验和理论分析,研究了水动力条件对水体自净作用的影响,发现水流流速是影响水体自净作用的主要因素之一,不同断面及水深条件下水体自净作用的差别不是特别明显。分别采用生化需氧量-溶解氧耦合模型和化学一级反应拟合并预测了水质随时间的变化关系。水流流速的增加在一定程度上提高了水体复氧能力,增强了水体的自净作用。当流速超过一个临界值使得底泥再悬浮发生时,水体自净作用在短时间内急剧降低。在引水工程中,合理控制和设计水力参数(流速流量、取水周期及间隔、增加消能水工建筑物)是控制水体水质的有效措施。     

内蒙古准格尔旗地下水环境承载力评价

地下水环境承载力是水环境承载力研究的重要组成部分,是衡量人类社会经济发展与区域水环境协调程度的判别依据。以内蒙古自治区准格尔旗为研究区,建立地下水环境承载力评价体系,并利用层次分析法(AHP)判断矩阵确定各指标的权重值,进行研究区地下水环境承载力评价。结果表明,准格尔旗地区地下水环境承载力在0.308 3~0.731 1之间,平均为0.521 5,属于中等偏弱程度。评价结果与研究区水文地质条件和社会经济发展现状基本吻合,可为准格尔旗在未来工业化进程中地下水资源管理和地下水环境保护决策提供依据。     

不同灌水处理对多砾石砂土膜下滴灌玉米 水分分布特征的影响

为探究不同灌水定额对多砾石砂土膜下滴灌玉米土壤水分分布的影响,采用大田小区对比的试验方法,分析30.0mm、37.5mm、45.0mm、52.5mm、60.0mm五种灌水定额对土壤水分分布的影响。结果表明:同一灌水处理条件下,土壤剖面含水率等值线分布形式的变化过程是"长轴在垂向的椭圆形-长轴在横向的椭圆形-单峰曲线"。灌水24h后土壤含水率达到一个相对的稳定状态,且土壤表面25cm内的含水率明显小于灌后0h土壤含水率;40cm深度处土壤含水率达到最大。不同灌水定额土壤含水率变化趋势一致,随灌水定额的增加含水率等值线图越接近于椭圆形;在垂直方向与水平方向土壤含水率增加幅度分别表现为:中部下部上部、左部中部右部;52.5mm灌水定额处理下不同深度的土壤含水率最接近田间持水率。试验分析认为在多砾石砂土地区52.5mm灌水定额处理是水分分布最优的灌水处理。     

穆兴平原北区浅层地下水水化学分布特征 及其形成机理

采用2016年8月采集的192个地下水样品水化学数据,查明了穆棱河—兴凯湖平原(穆兴平原)北区第四系浅层地下水溶解性总固体(TDS)和地下水化学类型分布特征,并结合研究区水文地质条件和人类活动影响分析其形成原因。结果表明:穆兴平原北区浅层地下水主要以TDS小于0.5g/L的淡水为主,未见TDS大于1.0g/L的微咸水。地下水TDS受含水介质、溶滤作用和地表水-地下水交互作用影响,在区内呈多种分带规律。区内浅层地下水化学类型不具备明显的水平分带规律,主要以HCO_3-Ca·Mg型水为主,与人为活动较少的20世纪60年代背景水化学类型(HCO_3-Ca·Na型水)对照,地下水中硫酸根、氯离子及镁离子的增加与煤矿开采、生活用水污染及大范围农业施肥等人类活动相关。     

用于水厂微水头发电的灯泡贯流式水轮机开发

在自来水供水过程中,存在着一些依靠水位差进行自流供水的环节。随着常规水能资源逐渐被开发殆尽,利用这部分微水头进行发电受到了关注。由于水厂工况基本不变、装置场地复杂多样等原因,常规水轮机并不适用,因此,开发新型水轮机就势在必行。结合某自来水厂安装灯泡贯流式水轮机进行发电的案例,通过传统水轮机设计理论对其进行设计,并运用计算流体动力学软件,选择SIMPLEC算法,采用基于雷诺平均N-S方程的Spalart-Allmaras湍流模型对该水轮机进行数值模拟和优化,得出在不影响水厂原有水处理工艺的前提下,在水厂安装水轮发电机组利用微水头进行发电从而达到节能减排目的的较优方案。     

地下水水源地污染预警应用研究——以浑河冲洪积扇为例

地下水水源地污染预警是集中城镇供水的地下水资源保护和管理的重要依据。为了控制地下水污染,使地下水保护更具预见性和主动性,提出了基于水质现状和污染风险的地下水水源地污染预警思路。水质现状是预警基础,决定预警的起始状态;污染风险考虑了污染源载荷风险和污染危害性,反映人类活动对地下水的影响,决定区域污染状况的发展变化。以浑河冲洪积扇饮用水水源地为例,通过各因子的评价和叠加分析得到地下水水源地污染预警值,结果显示浑河冲洪积扇地区大部分水源地存在不同程度的污染警情。研究结果可为当地地下水水源地保护提供依据。