辽宁省中型灌区农业节水潜力改进方法研究

为提高辽宁地区中型灌区农业节水潜力,针对传统农业节水潜力计算方法求解局限,提出改进农业节水潜力估算方法,并选取辽宁省5座中型灌区进行实例应用。结果表明:计算方法改进后,各中型灌区农业节水潜力计算序列均方差可平均降低5.5%,计算精度得到明显改善。通过评估,5座中型灌区在未来10年其农业节水潜力在0.625亿~0.745亿m 3之间,农业节水潜力较高。研究成果对于灌区农业节水潜力科学估算具有参考价值。

干旱区灌溉绿洲农业节水潜力形成机制与评估方法

农业节水潜力及其尺度效应是干旱区灌溉绿洲关心的焦点问题之一,对绿洲农业生产、水资源高效利用及生态健康至关重要。针对当前农业节水潜力计算及尺度效应形成机制不清等问题,本文明确了取水节水与耗水节水的概念及内涵,提出节水潜力问题不能忽略灌溉水外溢支撑的生态耗水及效益;从水循环视角解析了干旱灌溉绿洲农业灌溉水分在农田及农田之外的转化与消耗机制,分析了不同节水措施对水循环过程的影响机制,揭示了农业节水的尺度效应及其伴生生态系统响应背后的水循环机理;以此为理论基础,提出了不同环节、不同尺度农业节水潜力的计算方法,剖析了植株-田间-灌溉单元-绿洲不同尺度农业节水量的转化关系及转化项;最后提出了以植被健康、河湖稳定、水盐平衡为生态健康约束,基于水循环模型定量评价灌溉绿洲不同节水潜力的计算方法,能够为绿洲全局视角下科学评估农业节水潜力及影响提供新的思路和技术方法。

南疆农业节水潜力与措施分析

通过对新疆南疆地区水资源、蓄水工程、灌区状况及农业节水现状的调查梳理,总结研判南疆农业节水存在的主要问题,并对当前节水面临的形势及农业节水潜力进行分析研究,提出构建包括开源、节流、增效三部分措施在内的新时代南疆农业节水体系。“开源”即新建山区水库增加调蓄库容、山区水库替代平原水库功能改造、加大微咸水使用力度;“节流”即应用现代“坎儿井”模式,对骨干渠系进行防渗改造和管道化能力提升;“增效”即兴建高标准农田、推广“干播湿出”等农艺节水措施、调整种植业结构、精细化管理和深化农业水价综合改革等深度节水控水措施,以期达到“节水控用、节水保安、节水增绿、节水提效”的目标。

不同水文频率下关中灌区农业节水潜力研究

农业节水潜力研究对节水农业发展具有重要影响。本文将农业节水潜力分为资源型和效率型两类,分别代表了田间或灌区尺度和流域大尺度的节水潜力。以渭河流域关中段九大灌区为例,进行了灌区农业节水潜力分析;并针对典型灌区主要作物的不同节水方案,分析计算了在不同水文频率年下的农业节水潜力。结果表明:在25%、50%、75%和90%水文频率下,渭河流域关中段九大灌区年农业节水潜力分别达3 069万m3、11 167万m3、11 750万m3和12 521万m3,其中效率型节水潜力所占比例较大,除25%频率下仅有42%外,其他频率下均超过50%。最后,基于现状节水技术水平,根据九大灌区的种植结构特点,提出了提高农业节水潜力的措施和建议。该研究结果可为发展关中地区各灌区农业节水技术和提高水资源利用效率提供参考。

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。

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。

关中地区典型作物农业节水潜力研究

农业节水潜力的研究对节水农业发展具有重要影响.分析总结了灌溉节水农业发展现状及趋势,并综合以往研究计算农业节水潜力的方法和经验,将节水潜力分为资源型和效率型两类.在建立节水潜力计算模式基础上,以渭河流域关中地区5个城市为例,对典型作物进行资源型和效率型农业节水潜力分析,为关中地区水资源利用提供技术支持.

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。

不同尺度农业节水潜力的概念界定与耦合关系

不同尺度的农业节水潜力是当前的研究热点,国内外对节水潜力涉及的概念和内涵还没有一个统一的标准,当前对于不同尺度农业节水潜力的研究大多没有考虑尺度效应的问题。从节水潜力涉及的概念入手,对不同尺度的农业节水潜力、资源节水潜力和灌溉节水潜力,理论节水潜力和实际节水潜力进行了科学界定,同时对不同尺度农业节水潜力之间的耦合关系也进行了初步探讨,为研究不同尺度农业节水潜力提供理论基础。

渭河流域关中地区农业节水潜力研究

农业节水潜力的研究对节水农业发展具有重要影响。总结农业节水潜力计算方法,并在此基础上提出一种模式;以陕西省关中地区为例,计算了该区域在改善灌溉条件下未来10～20年小麦、玉米和棉花的农业节水潜力值。结果显示,2020和2030年三种作物节水潜力分别可达6.852亿m3和11.023亿m3。

基于遗传投影寻踪模型的江西省农业节水潜力评价

选取了农田灌溉用水量、节水灌溉面积比、单方水粮食产量等8个指标,采用实码加速遗传算法的投影寻踪模型对江西省农业节水潜力进行综合评价,评价结果较好地反映了各评价指标对综合评价目标的贡献大小和方向以及对各地区尚存节水潜力空间大小,通过评价分析进一步提高了对农业节水潜力的认知水平,为推进农业高效节水提供了参考。

不同尺度农业节水潜力研究进展

分析了不同尺度农业节水潜力的研究现状及存在的问题,概述了当前不同尺度农业节水潜力的内涵、计算方法和评价体系的研究现状,并就研究中存在的不足和研究方向进行了分析,提出了不同尺度农业节水潜力的研究方向。研究成果对考虑尺度效应农业节水潜力发展具有重要参考价值。

滇中受水区农业节水潜力估算与分析

为了最大力度地发挥滇中受水区农业节水潜力,实现农业可持续发展,拟对滇中受水区农业节水潜力进行估算分析。以2017年为现状基准年,2030年为规划水平年,基于滇中地区气象站、实地调研等数据资料,拟定5个节水发展情景,利用水利部推荐的农业节水潜力计算方法计算各情景下的农业节水潜力,并进行区域粮食安全与节水投资效益分析。结果表明:滇中受水区在规划水平年2030年灌溉水利用系数平均水平达到0.69,节水灌溉率达80%,高效节水灌溉率达30%;在现状年基础上,根据各受水小区实际种植结构,将水稻种植面积在-10%~3%的范围内调整时,在保障区域粮食安全的基础上,可实现18782万m^(3)的农业节水目标。

渭干河——库车河三角洲绿洲的水资源问题与农业节水潜力分析

建立节水型社会是我国的一项基本政策,也是解决渭干河—库车河三角洲绿洲水资源问题可持续利用的战略选择。渭干河—库车河三角洲绿洲水资源开发利用中存在的问题:主要由于社会、经济的发展及不合理的用水导致水资源短缺、水资源过度开发,水资源利用效率低、生态环境恶化等。渭干河—库车河三角洲绿洲是典型的灌溉农业区,农业灌溉大部分仍采用粗放型的宽河大渠输水、田间大水漫灌方式,灌溉定额普遍偏高,农业节水潜力很大。本文重点定量分析了该绿洲农业用水效益、农业节水潜力,建议农业节水的途径及节水灌溉技术应从骨干工程改造节水、中低产田改造节水、降低地下水位节水、改造作物灌溉制度节水、加强管理节水等几个方面进行。最后提出渭干河—库车河三角洲绿洲水资源可持续利用的对策措施。

宁夏引黄灌区县区农业节水潜力分析——以贺兰县为例

以位于引黄灌区的贺兰县为例,结合农业节水的工程措施和非工程措施,一方面根据现状及规划的农业灌溉水利用系数,分析计算了全县的农业综合节水量;另一方面考虑县区渠系水利用系数提高、种植结构调整、城市发展用地及管理水平提高等,分项计算了节水潜力,并对两者进行了对比分析,结合影响节水的敏感性因素,提出了县域内可实现的节水潜力。

种植结构调整对农业节水潜力影响分析

目前乃至今后很长的时期内,水资源紧缺将是制约农业生产和发展的主要因素,文中通过对邢台市水资源现状进行分析,发现农业用水中存在的一些问题。该文主要从调整农业种植结构来节约用水,逐步实现高效农业,节水农业。解决好农业节水问题是解决全市水资源紧缺、供需矛盾突出问题的关键。在全面建设节水型社会的实践过程中,搞好农业节水至关重要。

辽宁中部平原灌区农业节水潜力计算研究

文章结合改进的Elman模型对辽宁中部平原区的农业节水潜力进行计算。计算结果表明:相比于传统Elman模型,改进的Elman模型减少了样本训练的计算误差,模型非线性预测的泛化能力得到明显改善,模型动态计算性能得到有效改进;同时辽宁中部平原灌区在未来10～20年,其农业节水潜力可达到0. 597～0. 930亿m3。研究成果对于平原灌区的农业节水潜力计算提供方法参考。

基于Elman模型的新疆喀什灌区农业节水潜力计算研究

新疆喀什地区作为农业水资源贫乏地区,农业用水资源矛盾逐年加剧,提高农业用水效率,急需对农业用水资源进行合理规划,对农业节水潜力的计算可为农业节水措施规划提供重要的依据。当前,Elman模型在不同地区农业节水潜力中得到应用,本文结合Elman模型对新疆喀什地区灌区农业节水潜力进行计算,计算结果表明:新疆喀什地区灌区农业节水具有很大潜力,在未来的10～20年其农业节水潜力可达到0.51～1.16亿m^3,可有效解决灌区农业用水资源偏少的问题。研究成果对新疆喀什地区农业节水措施的规划具有重要参考价值。

基于来水不确定性及农业节水潜力的种植结构优化模型

在干旱半干旱地区,灌溉农业的发展主要依赖于农业可利用水量和区域种植结构优化。以较少的水量得到更大的产出,发展高效节水农业。本文基于灌区尺度的农业节水潜力估算方法,在黑河干流中游甘州区、临泽县和高台县三地,建立基于来水不确定性以及未来农业节水潜力,以灌区灌溉单方水净效益最大为目标的种植结构优化模型,采用混沌粒子群优化算法求解该模型,得到考虑不同节水情景、不同来水情景的种植结构优化方案。

宁夏不同生态类型区主要农作物节水潜力分析

农业灌溉对保障粮食增产、稳产及粮食安全具有至关重要的作用。本文通过对宁夏回族自治区三大地带,即北部扬黄灌区、中部干旱区和南部山区农业节水潜力的计算分析,采用农田灌溉节水潜力计算公式,从主要农作物种植结构和种植面积出发,定量分析了三大地带的农业节水潜力,结果表明:北部扬黄灌区、中部干旱区和南部山区分别以葡萄、枸杞和冷凉蔬菜为主要农业产业,三大农业特色产业的加权净灌溉需水定额均很高,可通过合理优化主要农作物(水稻、玉米和小麦)种植结构一定程度上减少农业灌溉用水;全区农业灌溉水利用系数0.4,低于全国平均水平,提高灌溉水利用系数是解决宁夏水资源不足的重要途径。目前,北部扬黄灌区、中部干旱区和南部山区远期理论节水潜力分别为11.69亿m^(3)、4.57亿m^(3)和1.87亿m^(3),全区主要农作物节水潜力大,尤其以北部扬黄灌区节水潜力最大。因此,农业节水应重点考虑北部地区,通过提高农业水利用系数、优化调整作物种植结构等多种措施,确保宁夏水资源均衡配置,推动宁夏农业经济可持续发展。