黄河流域最小保有灌溉需水量预测

从粮食安全角度提出了最小保有灌溉需水量的概念及预测方法,建立了区域灌溉需水量对干旱的响应关系,预测了黄河流域及流域外引黄地区2020年不同干旱条件下的最小保有灌溉需水量。结果表明:黄河流域及流域外引黄地区最小保有灌溉面积为371.3万hm~2,占全部有效灌溉面积的42.3%;不同干旱等级的最小保有灌溉需水量为187.0亿~239.0亿m~3;随着干旱等级由轻旱到特旱,最小保有灌溉需水量分别较无旱情况增大5%、11%、19%和28%。     

景泰县高效节水灌溉示范项目水资源平衡分析

针对项目区的水资源状况、现状供需水量的基本情况,结合项目实施后供需水量预测数据,进行水资源平衡分析,为保障项目区农业丰收及地下水资源可持续利用,建设高标准的节水灌溉模式提供依据。水资源平衡分析结果表明:高效节水灌溉实施后需水量401万m3,可供水量603万m3,供水量大于需水量,余水202万m3,能够满足项目区农业灌溉的需要,缓解当地的水资源供需矛盾,为石羊河流域重点治理目标的全面完成提供条件。     

黑河流域土壤墒情预报模型

针对黑河流域水资源匮乏问题,考虑了流域下垫面因素、气象因素以及实时灌溉的空间分布对土壤墒情的影响,为满足流域水资源实时调度模型系统的需求,建立了适合于该流域的土壤墒情预报模型;利用该模型对黑河流域2001年研究区内各计算单元不同作物的净灌溉定额和需水量进行计算,并与传统方法计算的需水量比较来检验模型的可行性。在黑河流域水资源实时调度需水计算中进行了初步应用,结果表明该模型能满足流域水资源实时调度的需要。     

川中丘陵区小流域集雨利用工程设计研究——以李子溪流域为例

随着全球性干旱加剧与水资源短缺问题的日益突出,雨水集蓄利用已成为全球关注的一个热点问题。以川中丘陵区嘉陵江中游的李子溪流域为例,对区域农业雨水集蓄利用工程进行了设计研究。探讨了小流域集雨利用工程解决农业生产中季节性干旱的可能性,试图总结出适合我国西南地区的农业集雨利用技术和抗旱灌溉模式,为该地区今后的农业发展和水土保持工作的开展提供参考和借鉴。     

三义寨引黄灌区主要作物需水量计算及趋势分析

针对三义寨引黄灌区主要作物需水量、有效降水量和净灌溉需水量的计算问题,采用参考作物法构建模型,采用联合国粮农组织推荐的彭曼-蒙特斯(Penman-Monteith)公式的修正公式进行计算。以惠北水利科学试验站观测数据为基础,得出冬小麦全生育期(10月中旬至第二年5月下旬)的作物需水量2000—2019年年际变化范围为395.494～796.776 mm,均值为579.425 mm,有效降水量均值为160.090 mm,净灌溉需水量均值为453.291 mm,灌溉需求指数均值为0.773,对灌溉的依赖程度较高;夏玉米全生育期(6月中旬至9月中旬)的作物需水量在1999—2019年年际变化范围为187.581～716.762 mm,均值为359.310 mm,有效降水量均值为295.776 mm,净灌溉需水量均值为149.768 mm,灌溉需求指数均值为0.371,对灌溉的依赖程度较低;棉花全生育期(4月上旬至10月下旬)的作物需水量1999—2019年年际变化范围为366.985～1 049.358 mm,均值为580.561 mm,有效降水量均值为433.519 mm,净灌溉需水量均值为266.470 mm,灌溉需求指数均值为0.421,对灌溉的依赖程度为中等。将3种作物需水量按生育期叠加,灌区净灌溉需水量最大的月份为3月,原因是冬小麦在拔节抽穗期对水量需求较大。4月、5月冬小麦处于关键的灌浆成熟期,棉花处于苗期和成长期,因此净灌溉需水量在各月中分别位于第3、2位。3种作物的生育期需水量、净灌溉需水量均为增加趋势,有效降水量均呈减少趋势,夏玉米和棉花的净灌溉需水量增加倾向率较大,主要原因是夏玉米和棉花的生育期与降水量较大的7—8月重合,因此受到降水量和气候的影响较显著。     

宝鸡峡灌区农田灌溉水量供需平衡分析

依据1991-2000年宝鸡峡灌区的气候、水文气象、作物种植结构及灌溉面积等资料，计算分析了农田灌溉需水量及其变化趋势，并进行了灌区供需水量平衡分析。结果表明：灌区农田净灌溉需水量和实际灌溉净供水量均呈递减趋势，年均净灌溉需水量为6．07亿m^3，年均实际净供水量仅为3．65亿m^3，年均缺水量为2．43亿m^3，说明灌区存在着严重的农田灌溉水量供需矛盾。结合灌区实际情况，从灌溉方式、灌溉工程管理和灌区水资源统一管理三方面提出了缓解水资源供需矛盾的建议。     

白山市农村土地整治工程水资源 供需平衡分析

土地整治的重要影响因素是水资源,作为粮食生产支撑的水资源供需平衡分析是工程建设的重要环节和技术保障。经过需水量和供水量的计算,白山市整体推进农村土地整治示范建设重大工程项目区多年平均水资源可利用量为899.01万m3/年。预测2015年需水量为555.24万m3,其中生活需水量416.52万m3;农业灌溉需水量为138.72万m3。研究结果表明： 供水量大于需水量,全区水资源略有盈余,各项目区在设计供水工程条件下,基本可以达到供需平衡。     

陆家坝水库灌区需水量计算方法

陆家坝水库灌溉面积496 hm~2(7 441亩),灌区P=80%典型年水稻和油菜净灌溉定额分别为4 605 m~3/hm~2(307m~3/亩)和1 335 m~3/hm~2(89m~3/亩)。P=80%典型年灌溉毛需水量为387万m~3,多年平均灌溉毛需水量为345万m~3,综合毛灌溉定额6 960 m~3/hm~2(464 m~3/亩)。     

甘肃“引大入秦”跨流域调水工程

西北地区目前最大的跨流域调水工程——甘肃“引大入秦”大型自流灌溉工程,是将大通河水跨流域调至兰州市以北60km处的秦王川地区。工程建成后,每年可引水4.4亿m~3,灌溉秦王川盆地86万亩干旱土地,并解决5万多人口、7万多牲畜的饮水困难。     

基于彭曼公式的作物灌溉需水量确定方法研究

作物灌溉需水量的确定,一般采用与当地相近的灌溉试验站的数据进行近似运算,但远离试验站地区的计算结果往往误差较大。在彭曼公式、灌溉需水量公式的基础上,提出了每公顷作物某月灌溉所需水量Mi月的计算方法。运用此方法对马利沟小流域作物需水量、有效降水量、灌溉需水量进行了实例计算。     

北三河流域水资源供需平衡对降水变化的敏感性

分析不同区域水资源供需平衡对降水变化的敏感性,并结合考虑云水资源和降水效率的空间分布,有助于常态化人工增雨作业地点的确定,对实现空陆水资源的统筹利用具有重要意义。以北三河流域为研究区域,基于新安江模型和彭曼-蒙特斯公式分析了研究区需水量对降水变化的响应,并探讨了不同计算单元水资源供需平衡对降水变化的敏感性。结果表明:当降水量增加时,流域平水年产水量增加的比例大于枯水年与特枯年,农田灌溉需水量随降水量的增加大致呈线性减小趋势;在不考虑外调水和地下水超采的情况下,自然降水情景的流域资源性缺水量分别为35.46亿m3（降水频率p=50%）、43.17亿m3（p=75%）和46.30亿m3（p=95%）,缺水峰值分别出现在5月、7月和8月;各单元缺水量对降水变化的敏感性主要由产水变化主导,空间上呈由北向南逐渐递减的趋势,当平水年降水量增加20%时,北部地区缺水量相对减少率达到150%以上,中部介于30%~50%,南部则小于15%。     

基于农业气象和农业种植结构的区域农业需水研究——以唐山市为例

农田需水量预测是农业灌溉需水量的关键,其合理利用与农业水资源高效利用、科学管理有极为重要作用。为合理分析区域农田需水量,本文在全面分析农田需水量计算方法的基础上提出了以区域水资源合理配置为基础,将优化作物布局,调整种植结构,和采取作物适时灌溉相结合条件下的经济灌溉需水量预测方法;并以唐山市为例,采用45年的水文气象资料对未来20年全市充分和经济灌溉条件下的农田灌溉需水定额和灌溉需水量作了预测。结果表明,唐山市2010年、2020年经济灌溉需水量较充分灌溉条件下的农田综合灌溉定额分别减少76.9mm、68.0 mm,对应的农田用水量分别下降了4.07×108m3和3.59×108m3。比较不同灌溉条件下的农业需水量变化发现在农业灌溉中采用经济灌溉方式将有利于缓减未来农业供需水不足的矛盾。     

河北省 5 个县域冬小麦-夏玉米连作灌溉需水特性分析

利用河北平原区5个县域及周边的雨量站、气象站和农气站资料,综合考虑降水、土壤和作物特性,提出修正的SCS-CN模型用于计算作物有效降水量,采用FAO推荐的Penman-Monteith公式和作物系数法计算作物需水量,探讨研究区不同水文年份作物灌溉需水量的时空分布特性。结果表明,研究区冬小麦-夏玉米连作多年平均作物有效降水量、作物需水量和灌溉需水量分别为389、736和347mm,丰水年、平水年和枯水年冬小麦-夏玉米连作灌溉需水量分别为321、382和423mm。冬小麦生育期灌溉需水量271～350mm,返青-拔节期、拔节-抽穗期和抽穗-成熟期灌溉需水量各占全生育期的26%、26%和29%;夏玉米全生育期灌溉需水量0～49mm,抽雄期和成熟期分别占全生育期的52%和48%。作物有效降水量空间分布,石家庄3县西高东低,邯郸2县西低东高;作物需水量石家庄3县高于邯郸2县;研究区灌溉需水量空间分布不均,大致呈带状分布。     

川中丘陵区小流域雨水资源化潜力分析与计算

针对川中丘陵区水资源严重短缺的态势和生态环境建设的需要,基于可持续发展理念,以小流域作为研究单元,以雨水资源作为研究对象,分析了降雨分配过程和雨水利用方式。以李子溪流域为例,对雨水资源化潜力进行了分析和计算,并对川中丘陵区小流域雨水资源化潜力进行了综合评价。分析认为,流域农业用水比重大,生态用水次之,所以挖掘雨水资源化潜力可从这两个方面着手。研究结果可为川中丘陵区小流域雨水资源的持续高效利用和流域生态环境健康发展提供可靠的理论依据。     

干旱区大田玉米控制性交替隔沟灌溉需水量及需水规律研究

根据多年试验资料,针对石羊河流域干旱缺水的实际,分析了玉米控制性交替隔沟灌溉的高产需水量与需水规律,为拟定玉米的高产灌溉制度提供了依据。试验结果表明:控制性交替隔沟灌溉玉米,生育期灌水2100m3/hm2,需水量4185～4275m3/hm2,产量可达13000kg/hm2左右,水分利用效率达2.8kg/m3以上。在保持高产水平条件下,较常规沟灌灌水量减少30%以上,耗水量减少12%以上,具有明显的经济社会生态效益,是一种经济可行的节水高效新途径。     

基于关键功能组的河道内生态需水计算

河道内生态需水是目前生态学、水文学和水资源学研究的热点领域,现有计算方法中从生态系统功能完整性的角度出发计算生态需水的较少。首先利用Ecopath模型对小清河流域2014年5月、8月、11月生态系统内群落间营养关系进行了模拟,分析得到了小清河流域生态系统关键功能组;然后,利用栖息地适应性指数(HSI)确定了各关键鱼类生存和繁殖的适宜流速及水位;最后,耦合多物种的适宜流速及水位,利用改进后的AEHRA法计算生态需水量。结果显示,小清河流域鱼类非产卵期(1月-3月、8月-12月)上、中、下游生态需水量分别为4.28m3/s、0.74m3/s、3.47m3/s;产卵期上、中、下游生态需水量分别为23.52m3/s、5.96m3/s(8.65m3/s)、37.38m3/s。与Tennant法比较,本方法计算结果可以将生态系统健康状况维持在"一般"水平以上,即可以满足流域内大多数水生物需水量,同时,该方法计算结果显示出鱼类产卵期与非产卵期的生态需水量差异,为流域内跨季节调水提供依据。     

滨州市海河流域水生态问题探析

滨州市位于山东省北部, 黄河三角洲腹地, 市内海河流域南依黄河, 北濒渤海湾, 为九河尾闾之地, 流域内辖四县二区, 土地总面积 7145 6km2,现有耕地 27 45 万 hm2。滨州市海河流域多年平均年降水量 574 7mm, 当地地表径流量 3 59 亿 m3,地下水资源量 3 225 亿 m3, 水资源总量为 6 82 亿m3, 人均占有水资源量为 283m3, 当地水资源相当贫乏。该流域内降水时空分布不均, 水资源量年际变化大, 常出现连续丰水年和枯水年。如丰水的1964年, 最大年降水1108 1mm, 相应径流量11 84亿m3, 而枯水年 1989 年, 年降水 285 3mm, 相应径流量 1 14 亿 m3…     

水城观音岩水库水资源分析与研究

水城观音岩水库工程建设任务主要以工业供水、灌溉及人畜饮水为主,兼顾发电,属于Ⅲ等中型多年调节水库。供水区需水预测结果表明,P=97%工业需水量为1 902.6×104m3,P=80%农业灌溉多年平均需水量为553.3×104m3,P=95%人畜需水量为153.4×104m3,总需水量为2 609.3×104m3。观音岩水库其经济指标较为优越,具有良好的水资源开发利用条件。     

基于 CＲOPWAT 模型的大豆需水量及灌溉制度研究

为了研究黑龙江省西部地区气候因素变化对大豆生育期需水量的影响及本地区不同水文年型下大豆灌溉制度,基于黑龙江省哈尔滨市 1956—2015 年逐日气象数据、实地土壤数据和大豆作物参数,采用 M － K 趋势检验法进行生育期内各气象因素的规律分析,并利用 CＲOPWAT 模型对得出的黑龙江省西部大豆各生育期内需水量、有效降雨量和灌溉需水量进行分析,同时对不同水文年型下大豆需水量和有效降雨量进行耦合度对比,制定了黑龙江省西部地区不同水文年型下的大豆灌溉制度。结果表明: 整个生育期内,月平均最高气温和最低气温显著增加,月平均风速显著下降。生育期内大豆需水量以 9. 24 mm /10 年的速率下降,变化范围为 331. 5 ～ 495. 6 mm。哈尔滨地区特枯水年、枯水年、平水年和丰水年的大豆需水量分别为 440. 6、407. 9、377. 5 和 366. 6mm; 特枯水年、枯水年和平水年的灌溉净定额分别为 122. 5、105. 8 和 65. 8 mm。在气象因素变化情况下,该地区大豆全生育期作物需水量、有效降雨量和灌溉需水量均呈减小趋势,枯水年和平水年降雨量难以满足当地大豆高产的需求,应以不同水文年为基础在大豆开花期和结荚期进行适度灌溉。     

湟水流域综合灌溉定额分析研究

通过采用理论分析与科学实验相结合的方法，分析确定了作物有效降水，需水量及其缺水量；编制计算机模拟模型，通过大量的数据计算求出湟水流域各灌溉分区不同作物历年变动灌溉定额，选取灌溉保证率为７５％的典型年设计各灌溉分区固定灌溉定额，并对变动灌溉额与固定灌溉定额进行了对比分析。