田-沟-塘系统纳洪减污效应研究进展

针对南方地区水资源时空分布不均、水旱灾害频发且极端气候加剧、农业用水效率不高且面源污染严重等水安全问题,探讨稻田、排水沟、塘堰组成的灌溉排水系统(简称田-沟-塘系统)的调蓄纳洪、协同减污效应,以期为灌区雨洪调蓄和节水减排提供理论参考。从灌区雨洪调蓄实际出发,对当前田-沟-塘系统的国内外研究工作和发展进行总结,对田-沟-塘系统承纳洪水、输水蓄水、优化调水、协同防控氮磷流失等基础理论和关键技术等问题进行阐述,提出了田-沟-塘系统的“虚拟水库”模式及其纳洪效应的模型模拟方法。目前关于田-沟-塘系统调水控水的研究还普遍停留在净化水质单方面效用上,水量调蓄方面则多以研究稻田、排水沟、塘堰单个体的水平衡过程为主,缺少田-沟-塘系统联合调度的系统研究,如何提高灌区粮食生产过程中雨洪调蓄利用仍缺乏系统思维和技术手段。未来的研究要进一步拓展和丰富田-沟-塘系统雨水调蓄利用和协同减污功能,揭示稻田作为“隐形蓄水池”的蓄水潜力以及田-沟-塘系统的调洪削峰减污能力。

深基坑降水与超远距离回灌系统施工技术

为解决深基坑降水中的超远距离回灌问题,以实际工程为例,介绍了降排水系统的设计方案及场区内外排水系统施工流程和方法,对降水监测的注意事项进行了列述。

徐州易涝农田灌排蓄渗降系统治理创新技术体系及治理模式研究

徐州现状灌排模式难以解决农田节水、超设计标准暴雨涝渍灾害和面源污染问题,为实现农田节水、蓄雨、排涝、降渍、防污的系统治理,在“以水定地”确定灌溉发展规模和作物种植布局、易涝渍风险度分区评估、试验确定主要作物土壤水分适宜控制指标的基础上,于2019—2021年开展了不同类型易涝农田灌排蓄渗降系统治理试验,提出了徐州易涝农田灌排蓄渗降系统治理创新技术体系,形成了5种不同类型易涝农田适宜的治理模式。相比常规灌排模式,灌排蓄渗降系统治理模式能够有效减少灌排水量、灌排水次数、作物涝渍风险和面源污染。灌排蓄渗降系统治理模式具有节约灌溉用水、提高雨水利用率、减排防污、增加浅层地下水量、减少水土流失等优势。

蓄水控灌模式对水稻产量和水分生产效率的影响

蓄水控灌模式主要是基于水稻对旱、涝的双重适应性,通过降低灌溉控制下限,同时抬高稻田的雨后拦蓄深度和延长降雨在稻田的滞蓄时间来提高雨水资源利用效率的一种灌溉模式。以杂交水稻"K优818"为试验材料,采用小区试验进行了3年试验观测,研究了水稻蓄水控灌模式对降雨利用效率、灌排水量、灌排次数、籽粒产量和水分生产效率的影响,并与常规淹水灌溉和控制灌溉试验进行了分析比较。结果表明,蓄水控灌模式可减少灌排次数和灌排水量,雨水利用效率和水分生产效率明显提高,而产量并未降低。但蓄水深度过大,水稻有小幅减产。上述结果表明水稻蓄水控灌是一种节水、高效、省工的灌溉模式,适于南方多雨地区使用。

水稻灌区水量转化模型及其模拟效率分析

为更合理地定量描述和研究分析南方丘陵水稻灌区水量及其转化关系,在已构建的水稻灌区分布式水量平衡模型(改进SWAT模型)的基础上进一步从模型模拟结构、稻田水量平衡要素(蒸发、降雨、渗漏和灌排)模拟和渠系渗漏影响等方面对模型予以改进完善,以期能合理体现灌区特征,充分描述灌区水文过程,提高模拟精度,为灌区水量转化和节水潜力分析研究提供有效手段。文中将完善相关改进的模型应用于漳河灌区典型流域,并将其模拟结果与原SWAT模型模拟结果比较分析。结果表明:改进SWAT模型径流模拟总量与实测值基本一致,相对误差在±10.0%之内;Nash-Suttclife效率系数达到0.57～0.76;评价系数均在0.85以上。原SWAT模型径流模拟总量仅占实测值的30%～40%;Nash-Suttclife效率系数均低于0.50,甚至出现负值;评价系数在0.76～0.91之间。改进SWAT模型水稻蒸发蒸腾量模拟值与试验值相对误差仅为-4.76%,评价系数为0.93,Nash-Suttclife效率系数高达0.85;而原SWAT模型模拟值与试验值相对误差高达-38.49%,评价系数为0.73,Nash-Suttclife效率系数为负值。可见,改进SWAT模型因全面考虑水稻灌区水文特征,其模拟效率明显优于原SWAT模型,更适合于南方丘陵区水稻灌区的水文循环模拟。

我国主要棉区水资源状况及灌溉排水发展方向

根据我国主要棉区137个气象站点降雨量数据、全国灌溉试验数据以及近几年各省水资源公报数据,以GIS为主要工具系统分析了我国主要棉区棉花生育期降水、地表水资源、地下水资源以及水资源总量空间分布状况,根据我国主要棉区的棉花需水特点和降雨利用情况,估算了各分区的棉花净灌溉需水量,提出了各分区节水灌溉发展方向。

农田灌溉水循环利用系统构建方法

介绍了将农田中坑塘湿地改建用于储存降雨径流和农田灌溉排水进行回用的水循环系统构建方法,在提出水循环调蓄湿地体积估算方法的基础上,构建了调蓄湿地水循环利用系统,分析了高效净污载体、微生物筛选与附着、水生植物群落配置和水动力微循环交换系统等水质净化技术,指出区域降水量和降雨历时是影响水循环调蓄湿地体积和循环水利用量的重要因素。对上海崇明水稻田循环调蓄湿地系统进行了设计与构建,循环调蓄湿地运行后共节约灌溉水量6239.9~9359.9 m^(3)。

论山东省农业高效用水与可持续发展

根据山东省水资源现状、受害成灾面积、黄河来水变化及全省工农业发展的目标 ,按目前供水量 ,一般情况下 ,2 0 0 0年缺水 1 2 0亿 m3,2 0 1 0年缺水 2 35亿 m3.充分分析了全省水资源供需矛盾的长期性和发展农业高效用水的紧迫性 .在分析全省自 1 970年以来农业节水措施的基础上 ,进一步认识到农业节水在缓解全省水资源紧缺矛盾中所起的重要作用 .同时 ,为了农业节水的进一步发展 ,提出了存在的工程标准较低、运行管理不健全等问题 .围绕可持续发展 。

农田灌溉供用耗排关系研讨

本次紧密结合黑龙江省灌区工程规划设计中,在灌溉供水、用水、耗水、排水和灌区供水、用水、耗水、排水关系的处理上,普遍存在的基本概念混淆和模糊不清等问题,针对富锦市锦西灌区工程环境影响评价报告,进行了研讨,并首次提出了农田灌溉供用耗排关系图和综合分析成果。主要研讨内容有灌溉供用耗排和灌区供用耗排,作物需水量、有效降雨量、灌溉需水量和灌溉用水量,灌溉供水量和灌溉用水量,灌溉损失水量和灌区损失水量,灌溉水利用系数和灌区水利用系数,灌溉水量损失率和灌区水量损失率,灌溉耗水率和灌区耗水率,灌溉退水率和灌区排水率等。

黑龙江省生态水利建设区划与实施策略

"排降蓄灌"是黑龙江省发展生态水利的模式。根据自然社会条件,可分为3种形式,灌降排蓄、排降蓄灌及二者混合型。"灌降排蓄"是以发展垂直地上地下排灌为主形式;"排降蓄灌"是以发展水平地上地下排灌为主形式;混合型是以前两者组合形成。以此而区划成3个主区和6个亚区。主要实施趋利避害,变害为利,因地制宜,综合治理策略,实现集抗灾水利、资源水利、环境水利于一体的系统工程。

洞庭湖区蓄洪垸内农田渠系连通性评价及优化

荆江-洞庭湖关系演进和人类活动干扰导致洞庭湖区蓄洪垸内水系萎缩,削弱了农田渠系的农业灌溉和行洪排涝能力。采用基于景观生态学理论的水系连通性评价指标,包括河网密度、水系环度、节点连接率和水系连通度,定量评价洞庭湖区20个蓄洪垸内水系连通性的现状。结果表明:该20个蓄洪垸的总体河网密度、节点连接率和水系连通度良好,而水系环度偏低。针对3类蓄洪垸,提出不同的水系连通优化策略,以钱粮湖垸、屈原垸和安澧垸为示范案例提出优化工程思路。这3个蓄洪垸优化后河网密度分别提高5.09%、7.32%和10.63%,水系环度分别提高0.66%、16.67%和4.55%,节点连接率分别提高0.25%、3.99%和2.16%,水系连通度分别提高0.19%、4.35%和2.08%。本研究可为平原湖区蓄洪垸开展农田渠系连通工程,提升农业灌溉和治涝行洪能力提供参考。

一种新型城市道路雨水收集与利用系统的研究与设计

结合工程实际,介绍了集汇水、过滤、灌溉、储水和自动排水功能为一体的道路雨水资源收集与利用系统的设计,有关经验可供相关专业人员参考。

“排降蓄灌”生态水利研究综述

"排降蓄灌"是生态水利,有多种组合形式。黑龙江随着打井种稻的兴起,形成"灌降排蓄"形式水利,使黑龙江省"排降蓄灌"生态水利建设产生重大突破。但受黑龙江自然条件,尤其地处高寒地区特殊性影响,使"灌降排蓄"水利受到限制,还必需发展"排降蓄灌"形式生态水利,才能实现黑龙江全面的"排降蓄灌"生态水利,从而支持实现农业标准化生产和机械现代化。应尽早把以"降"为目标的地下排水提到黑龙江水利建设的日程,加强这方面研究,才能全面建成黑龙江"排降蓄灌"生态水利,实现水利现代化和农业现代化。

再论“排降蓄灌”水利

详细阐述了三江平原“排降蓄灌”水利的真正内涵 ;指出最有前途的是以井灌为主并与其它措施或模式局部治理结合的“排降蓄灌”水利。当前出现盲目把井灌区改为提引江河水灌区的倾向 。

降水和灌排水对甜椒产量的影响

以世界冠军和麻辣三道筋等品种为试材,通过5年品种对比试验,研究了降水和灌排水对田间生态环境、甜椒生育、抗性和产量的影响,以及调节生态环境的关键时期。试验结果证明:均匀降水和及时灌排水能改善甜椒田间的综合生态环境;旺盛发棵期和恢复生长期是调节生态环境的关键时期;品种特性和当年田间生态环境决定了当年种体长势和抗性,而病毒病等病害和落叶轻重取决于秧体的抗性,甜椒产量分布和总产量高低受这些因素的共同影响。

三江平原成灾雨型及治理对策

从2004年和历年三江平原成灾雨型分析得,长历时大雨及长短历时大暴雨雨型是主要和最主要成灾雨型,但针对这种雨型产生的渍涝和涝渍灾害,尚未提到三江平原工程治理日程,与国内外走过的治涝、治渍两个历史发展过程有很大差距。根据当今国内外发展水平和方向(重视渍涝治理)和三江平原的自然与社会特点(洪涝轻,渍涝重,机械水平高)采取治理新对策,把渍涝治理提到日程;坚持井灌;建设"排降蓄灌"水利。

治渍是三江平原治理的主攻方向

通过近两年来三江平原丰欠农业生产事例,说明历年来三江平原治理方法的局限;阐述渍涝危害及成因与特点,说明渍涝是三江平原农业生产主要矛盾,治渍应为三江平原治理的主攻方向。

三论三江平原“排降蓄灌”水利

三江平原是我省平原区水资源最丰富地区,也是我国水资源丰富地区;可利用水资源大于农业需水,又是余水区。因为时空分配不均匀,常发生洪涝渍旱碱灾害;而三江平原降水资源大于现阶段农业需水,且有丰富的地下水和可调控的地下水库;有利于采取建设以井灌为中心的"排降蓄灌",不同地区因地制宜,可组装不同组合的"排降蓄灌"水利。

可踩踏草坪式斜坡种植屋面绿化技术研究——以通州市民中心屋顶绿化为例

南通市通州市民中心在平屋面、缓坡屋面和陡坡屋面上做了草坪绿化。文章介绍了该项目在斜坡屋面部分的土壤防滑固定、浇灌、排水和草种类型选择等技术。利用防滑格将土壤分割成无数细小单元分散下滑力,并利用现有屋面结构特点增加防滑固定措施;采用根部浇灌,能让水分渗透进土壤,减少表层挥发;以排水为主、蓄水为辅,保证排水通畅的同时有效蓄水;在选择草种类型时,以可踩踏的平民假俭草成坪种植,交播黑麦草,保持四季常绿。该项目获得了2015年度鲁班奖。

2004年庆丰农场渍涝灾害及治理效益与问题分析

2004年庆丰农场涝灾相当严重。该农场率先进行渍涝治理试验示范,处于垦区及我省领先地位。分析2004年该农场渍涝灾情、治理效益及存在问题,并提出解决渍涝问题的对策。