江西省农田灌溉用水变化驱动因子识别及贡献率分解

【目的】江西省农田灌溉用水变化极大地影响了用水总量,识别农田灌溉用水量的驱动因子,揭示其影响机制和变化特征能够为科学管理农业取用水提供重要参考。【方法】分析江西省及各地市用水结构信息熵及均衡度演变特征,采用LMDI分解法识别影响农田灌溉用水量的驱动因子,并定量评估其贡献率,重点研究其与气象因素的关系,为优化用水结构、发挥水资源刚性约束作用提供支撑。【结果】基于LMDI分解法识别的江西省及各地市农田灌溉用水变化驱动因子为亩均净灌溉用水量、农田灌溉水有效利用系数、有效灌溉面积和实际灌溉比例,其中农田灌溉水有效利用系数始终以抑制因子表现,其余3个因子表现出双向性;相关分析表明,亩均净灌溉用水量及其贡献主要受降水影响;仅考虑非气象驱动因素,江西省大部分时段农田灌溉用水变化量表现为负值,说明灌溉工程状况和管理水平不断增强,农田灌溉用水量降低的主要原因是农田灌溉水有效利用系数的提高;省内上饶、抚州、宜春、吉安、赣州5个重点地市具有较高的农业节水需求和潜力。【结论】考虑到实际灌溉比例和有效灌溉面积将保持持续增长态势,建议江西省抓住重点地市采取措施,如大力推进大中型灌区节水改造、增强灌区科学调配水资源的能力等,促进全省农田灌溉水有效利用系数加快增长,以达到提升灌溉用水效率、挖掘农业节水潜力、缓解用水压力目的。

温州市温瑞灌区净灌溉用水量测算

大型灌区净灌溉用水量的测算是计算大型灌区系数的一项重要内容,本文以温州市温瑞灌区为例,通过调查温瑞灌区作物种植情况,选取9个典型田块,在渠道末端设置量水设备量测典型田块作物的灌溉水量,通过相关公式计算得到灌区的年净灌溉用水量。研究方法可用于样点灌区的年净灌溉用水量测算。

河北平原农田净灌溉耗水研究

农田灌溉是华北平原地下水资源消耗的主要途径,灌溉耗水研究对探讨区域灌溉效率、灌溉水平与规模具有重要参考价值。以河北平原为例,基于1981年-2010年河北省经济统计数据、常规气象数据及地下水位等数据,初步分析了河北平原近30年来农田净灌溉耗水及其与降水、气温、粮食产量、地下水位的关系。结果表明,近30年来,河北平原生产粮食约6亿t,净消耗的灌溉水约149.4×109 m3,农田净灌溉耗水引起地下水位下降约18m;河北平原农田净灌溉耗水与气温、地下水开采量、地下水埋深、粮食产量均呈较显著正相关关系,但与年降水量无明显相关性。为了合理利用华北平原地下水资源、减缓地下水位下降速度,进一步发展节水农业是促进该地区农业可持续发展的必由之路。

基于加权马尔科夫链的灌区年用水量预测模型研究

以冶河灌区一干渠1981—2018年用水量观测数据为样本,在对连续15、20、25、35年用水量样本序列马氏性进行验证的基础上,采用精度较高的加权马尔科夫链模型预测方法,检验了2019年预测数据的准确性,采用图表法讨论了马氏链的齐次性,利用状态特征值结合线性插值法估算年用水量值。结果表明:加权马尔科夫链模型适用于有较长系列统计数据的灌区年用水量预测,且相较于其他方法,其理论依据更加充分,预测成果精度较高。本文研究结果,可为灌区年用水量预测和灌区水资源优化配置提供重要参考。