基于AquaCrop模型的塔额盆地夏玉米节水潜力分析

以AquaCrop模型为基础,结合2021—2022年塔额盆地夏玉米实测数据,对模型部分保守参数和产量模块的标准水分生产力(WP*)和参考收获指数(HI 0)进行校准与验证,通过设置起始灌水时间、灌溉定额和灌水周期三因素交叉试验,对夏玉米进行产量模拟,分析其产量与作物水分利用效率受灌溉定额和起始灌水时间的影响程度,在产量和作物水分利用效率均为较高值的前提下选择最优灌溉方案。以实际夏玉米播种面积为参考值,模拟并预测2022年及未来4年在不同灌溉方案下的夏玉米产量和节水总量,并依此分析塔额盆地夏玉米节水潜力。结果表明:(1)对AquaCrop模型作物生长模块主要参数、土壤水分胁迫参数和产量模块参数WP*和HI 0进行参数率定,最终产量模块参数选择WP*=35 g·m^(-2)、HI 0=43%,2021年和2022年产量模拟相对误差值分别为1.26%和1.07%。(2)结合模型模拟得出最优灌溉方案如下:起始灌水时间5月20日,灌溉定额470 mm,灌水周期7 d,灌水11次,作物水分利用效率2.005 kg·m^(-3),产量9.423 t·hm^(-2)。(3)以2022年为现状水平年,最优灌溉方案下,现状水平年和未来水平年(2022—2025年)可分别实现节水量2.1338×10^(5)、2.1826×10^(5)、2.1992×10^(5) m^(3)和2.2306×10^(5) m^(3)。

塔里木河“二源一干”生态供水潜力研究

为解决塔里木河干流水资源短缺、流域损失水量过大、用水效率低下、农业灌溉用水挤占生态用水等问题,基于“节水优先”的治水方针,以塔里木河二源流(阿克苏河、叶尔羌河)及其干流(“二源一干”)的山区水库群和平原水库群为研究对象,兼顾塔里木河干流的农业灌溉用水、生态用水、工业用水、生活用水等多目标,构建并求解了现状水平年和远景规划年的山区与平原水库群联合调度优化模型,分析了塔里木河干流的生态供水潜力和山区水库群联合调度的贡献。结果表明:仅通过干流平原水库群联合调度,农业灌溉用水和生态用水的供水保证率难以满足设计要求;通过山区与平原水库群优化调度,在远景规划年各行业均满足设计保证率要求,体现了山区水库群显著的调控性能和“节水优先”治水方针的合理性和可靠性;远景规划年塔里木河干流的生态供水潜力为2.84亿m^(3),可为塔里木河下游生态保护与修复提供了坚实的水量基础。

南水北调西线工程受水区节水潜力研究

科学论证南水北调西线工程调水规模,需要以充分考虑黄河流域节水潜力为基础。以南水北调西线工程受水区为研究区域,分析了不同行业的节水现状、节水潜力及面临的问题。结果表明:黄河流域现状节水总体达到国内较高水平,但空间分布不均匀;黄河流域毛节水潜力约为25亿m^(3),净节水潜力约为19亿m^(3);西线工程受水区毛节水潜力约为21亿m^(3),净节水潜力约为16亿mm^(3);农业节水潜力占全流域及西线工程受水区节水潜力的80%以上;黄河流域节水潜力远低于缺水量,且农业节水量难以转让给其他行业;资源性缺水是根本问题,未来需要通过建设跨流域调水工程解决黄河流域缺水问题。

塔里木河流域农业节水潜力综合评价体系研究

以地处西北内陆干旱地区的塔里木河流域为研究单元,以流域系列统计资料和野外实际调研为研究基础,利用层次分析法原理,考虑到流域社会经济、水文水资源、农业水资源开发利用、农业节水水平及其生态环境对农业节水潜力的影响,构建了塔里木河流域农业节水潜力评价指标体系和相应评价模型,并利用评价模型对塔里木河流域的农业节水潜力实现水平进行了评价,其评价结果表明塔里木河流域农业节水潜力实现水平2003年比1996提高了49%,比2000年提高了17%,说明该流域随着农业节水措施的实施及节水水平的不断提高,农业节水取得了一定的成效且农业节水潜力实现水平将越来越高,目前尚存在较大节水潜力待进一步挖掘。

城市节水潜力估算与用水管理水平评定

城市水资源供需紧张日趋严重，加强管理为一重要举措，而管理工作的定量化分析仍相当薄弱。本文在城市节水潜力和用水综合评定两个方面给出定量化模式，并以洛阳市为例，这些模式对一般城市具有普遍意义。

太湖流域节水潜力与措施

根据太湖流域近年水资源开发利用状况和用水指标,分析了太湖流域节水潜力:太湖流域用水量约为293.0亿m3,采取节水措施可节水87.5亿m3,其中农业灌溉可节水31亿m3,工业可节水37.5亿m3,生活可节水19亿m3。并从工程和非工程角度提出农业、工业、生活方面的节水措施。

徒骇马颊河流域不同尺度农业节水潜力

为了研究作物、田间、灌区和流域不同尺度之间的相互转化及尺度效应问题,针对水资源相对短缺的徒骇马颊河流域,采用水资源合理配置模型WACM作为分析手段,选择不同尺度的节水措施,设定节水方案,在考虑节水伴生的经济、社会、生态与环境效应的前提下,计算分析徒骇马颊河流域的农业节水潜力。计算结果表明,徒骇马颊河流域资源节水潜力为7.78亿m3,灌溉节水潜力13.00亿m3,作物和灌区尺度尚有一定的节水空间。

基于遗传投影寻踪模型的黑河中游地区农业节水潜力综合评价

农业节水潜力综合评价是进行节水规划的重要依据。目前,区域农业节水潜力的定量研究和综合评价研究仍存在不足。为此,本研究以地处西北内陆的黑河中游地区为研究单元,以流域统计资料和野外参与式农户调查资料为基础,借鉴层次分析方法原理,考虑区域社会经济发展水平、水文水资源状况、农业水资源开发利用、农业节水水平和生态环境对区域农业节水潜力的影响,建立了区域农业节水潜力综合评价指标体系。并针对各个单项评价指标的不相容问题,提出基于实码加速遗传投影寻踪的区域农业节水潜力综合评价模型,利用最佳投影方向判断各指标对综合评价目标的贡献大小和方向,通过投影指标值大小对黑河中游地区各区县(甘州区、民乐县、临泽县、高台县和山丹县)农业节水潜力实现水平进行评价。结果表明:水利投资占GDP比例、渠道防渗面积比和管道输水面积比等指标对区域农业节水潜力的影响较大,而人均粮食产量、人均水资源拥有量、供水量模数等指标影响较小;2005年,甘州区、民乐县、临泽县、高台县和山丹县的投影值Z(i)=(1.366 5,1.170 4,1.239 1,1.259 6,1.158 6),故甘州区、高台县和临泽县农业节水技术水平较高,山丹县和民乐县农业节水技术水平较低,节水技术应用潜力空间较大。研究结果可为区域节水农业技术持续发展提供科学依据和决策支持。

我国水资源利用效率和节水潜力

为分析我国水资源利用效率和节水潜力,以海河流域为参照地区,基于1999年、2002年和2007年全国和海河流域水利投入占用产出表,通过比较全国和海河流域分部门的用水效率,建立了分部门节水潜力的计算模型,并应用该模型计算了全国相对海河流域生产部门中分三次产业和分51部门及消费部门中居民部门的节水潜力。计算结果表明:全国相对海河流域的总节水潜力在1999—2007年期间不断扩大;全国第一产业和第二产业中的工业部门相对海河流域的节水潜力较大,第二产业中的建筑业和第三产业相对海河流域的节水潜力较小;全国居民部门相对海河流域的节水潜力主要体现在农村居民部门,城镇居民部门相对海河流域的节水潜力为负。从细分的51部门来看,除农业部门以外,全国相对海河流域节水潜力较大的部门主要有电力及蒸汽热水生产和供应业(不含水电)、化学工业、金属冶炼及压延加工业、造纸印刷及文教用品制造业、食品制造及烟草加工业等。

黄河流域大型灌区“十四五”节水潜力分析

通过对黄河流域近年来农业灌溉情况的调研,分析了黄河流域及下游引黄灌区农业灌溉取水量、耗水量变化情况和现状年各省(自治区)农田灌溉水平。以黄河流域“十四五”期间实施现代化改造的34处大型灌区为对象,分析了黄河流域“十四五”大型灌区节水潜力。结合黄河流域灌区发展规划,提出实施黄河流域灌区深度节水控水、保障灌区高质量发展的对策建议。

云南省水资源合理配置研究

以云南省水资源综合规划的配置阶段成果为基础，在水资源节约保护和高效利用的前提下，采用流域水资源配置工具软件MIKEBASIN进行了1956～2000年系列的全省52个水资源三级分区套地级行政区的水资源配置研究。经过三次供需平衡分析，结果表明，除了近期2010年由于现状水资源工程建设历史欠帐太多而出现缺水外，中、远期的2020和2030水平年都能达到水资源供需平衡，滇中调水工程、润滇工程、农村饮水安全、病险水库处理、灌区续建配套与节水改造、城市污水处理回用等是主要的供水措施。

太行山前平原冬小麦综合节水技术效应分析

在河北省鹿泉市南铜冶村试区实施了工程、农艺等综合节水技术,冬小麦全生育期浇2次水,使小麦产量达7500kg/hm^2,水分利用效率达18kg/hm^2·mm。若种植节水品种、实施秸秆覆盖节水措施,冬小麦水分利用效率可达24.3kg/hm^2·mm,为太行山前平原实施节水农业提供了科学依据。

石羊河流域群众节水意识调查与定量评价

为客观评价石羊河流域群众的节水意识,对该流域群众节水意识的现状进行了实地调研和问卷调查,并采用德尔菲法(Delphi)和层次分析法(AHP)建立石羊河流域群众节水意识评价指标体系。指标体系共设3层,9个指标。根据各层指标权重,通过模糊综合评价模型对问卷调查结果进行定量分析。结果显示:石羊河流域群众节水意识强、中、差的比例分别为64.54%、23.47%和9.11%,流域大部分群众具有较强的节水意识。

府环河流域综合节水潜力分析

基于国内外节水潜力内涵和计算方法,提出了流域综合节水潜力的概念。以府环河流域为例,根据2008年用水指标构建了流域综合节水潜力计算指标体系,并分析计算了流域广阔的节水前景。结果表明,采取有效节水措施后流域综合节水量6.94×108m3,占2008年总用水量的28.9%。

塔里木河流域综合治理与节水型社会建设

对塔里木河流域综合治理安排的“四源一干”节水工程进行了分析,提出了流域水资源管理节水型社会建设保障措施:一是积极稳妥地进行农林牧结构调整,严格控制灌溉面积;二是遵循当地水资源承载能力,发展特色经济;三是突出节水措施,促进流域经济向高效用水、高产出、高效益方向发展;四是实行水权制度;五是实行严格的取水许可制度;六是加强流域水资源管理节水配套法规体系建设,加大执法力度。

柴达木盆地节水型农业体系的建设与对策

本文在调查柴达木盆地农业用水现状与存在问题的基础上，总结农业节水经验，对作物的需水量进行了计算，依据当地经济、科技发展状况和水资源的可供量，研究了农业的节水途径和潜力，提出了建立节水型农业体系的对策。

沙颍河流域水环境重金属污染特征及生态风险评价

为了研究沙颍河流域水环境重金属污染分布特征,于2018年7月采集了沙颍河流域40个样点的水样和表层底泥的样品,测定9种重金属(Cu、Zn、As、Hg、Cd、Cr、Pb、Mn和Ni)的含量.结果表明,沙颍河流域水体中9种重金属的平均含量分别为1.30、9.09、2.87、0.24、0.14、0.38、0.96、56.82、0.95μg·L^-1,其中Hg和Mn超过GB 3838—2002《地表水环境质量标准》,超标率分别为17.5%和5.0%.表层底泥中9种重金属的平均含量分别为23.38、86.62、10.72、0.14、0.34、55.26、24.01、536.99、30.79μg·g^-1,均超过了河南省土壤背景值,其中Hg和Cd的超标率高达90%和97%.内梅罗综合污染指数法表明沙颍河地表水各重金属污染程度为Hg>Mn>As>Ni>Cd>Zn=Pb=Cr>Cu,地表水有18%达到重度污染水平,主要污染物是Hg,其次是Mn.潜在生态风险指数法表明,沙颍河表层底泥各金属污染程度为Hg>Cd>Ni>As>Cu>Pb>Cr>Zn>Mn,其中Hg和Cd是最主要的生态风险贡献因子.总体而言,表层底泥的污染较地表水污染更为严重.聚类分析方法把沙颍河流域水体污染源大致分为3类.地表水中,Hg和Mn相关的污染源主要为金属矿山冶炼、塑料电池、电子工业等行业的废水排放,底泥中与Cd相关的污染源主要为冶炼、加工排放的废水.与Hg相关的污染源主要为金属矿山冶炼、电力、化学原料及化学品制造、机械制造、造纸等行业.

基于分区的海河流域农业节水潜力评估

基于海河流域农业节水分区体系以及现状水平年和规划水平年的基础数据与参数设定,运用流域农业节水潜力计算公式评估了海河流域各农业节水分区的3种类型节水潜力量值,讨论了节水潜力量值合理性,提出了今后一个时期的重点工作区域和重点节水措施,以期为有关方面开展流域尺度上的农业节水潜力评估与节水灌溉管理工作提供技术参考。

基于地下水安全的井渠结合灌区节水潜力分析——以永定河流域张家口段为例

农业节水潜力是确定节水灌溉发展方向以及解决水资源短缺问题的关键参量。为探究永定河流域张家口段井渠结合灌区的节水潜力,将农业节水潜力分为管理节水潜力与工程节水潜力两类,通过引入地下水安全性检验方法,避免井渠结合灌区实现节水潜力后存在地下水超采风险,建立了满足地下水安全的井渠结合灌区节水潜力分析方法。结果表明:永定河流域张家口段大中型灌区现状灌溉用水总量为1.62×10^(8)m^(3),以常规方法估算的地表水节水潜力为0.8059×10^(8)m^(3),考虑地下水安全的地表水节水潜力修正为0.7954×10^(8)m^(3),其中管理节水潜力和工程节水潜力分别为0.6105×10^(8)和0.1850×10^(8)m^(3),分别占比76.7%和23.3%,管理节水潜力所占比重较大。永定河流域张家口段大中型灌区的管理必须改变以往重工程建设轻灌溉管理的理念,才能更大程度地挖掘管理节水潜力。研究结果可以在保证井渠结合灌区地下水安全的前提下,对灌区的管理节水潜力与工程节水潜力的占比进行科学评价,对未来灌区灌溉工程规划和建设等方面具有现实的参考意义。

黄河流域农业用水效率测度及其节水潜力分析

评估黄河流域农业用水效率和节水潜力,有助于推进黄河流域农业水资源集约化利用。基于超效率SBM模型,在全国视角下测度分析2008-2018年黄河流域9省的农业用水效率及其分解,在此基础上深入分析流域各省的农业节水潜力。结果表明:黄河流域农业用水效率较低,与长江经济带和全国平均水平有较大差距。黄河流域农业用水规模效率接近最优水平,纯技术效率低是黄河流域农业用水效率较低的主要动因。黄河流域农业用水效率的省际差异显著,农业用水效率较高的省份受纯技术效率影响较大,而农业用水效率较低的省份受规模效率影响较大。宁夏、甘肃、内蒙古和山西4省的农业可节水比例都超过了40%,节水潜力巨大。黄河流域及其各省需从全流域的层面健全农业水资源利用的监测、协调和优化机制,同时从节水技术、节水意识和水价机制等角度因地制宜地调整节水措施,提高流域各省农业节水潜力。