干旱区绿洲用水效率模拟及分析——以策勒绿洲为例
发布时间：2021-06-11 09:25
水资源对干旱区绿洲的可持续发展起着至关重要的作用。为实现绿洲中灌溉用水的合理调配,以策勒绿洲为例,利用干旱区平原绿洲耗散型模型模拟了绿洲水循环的具体情况,并以腾发量占净输入量的比例作为灌溉水利用效率指标,研究了渠东和渠西灌溉水利用效率的尺度变化规律。研究结果表明:在研究区水平衡分量中,地块土壤水分输入主要依赖于渠道灌溉水量（约占96.02%）,抽水灌溉量只占土壤水输入项的0.34%;由于回归水重复利用比例较低,用水效率随尺度的提升规律不明显,当地块数从一个变化到4个时渠西和渠东2个区域内用水效率分别提升了1.94%和1.11%;作物空间差异性对用水效率的尺度效应有削减作用,原因是粮食作物灌溉需水量比果树大,用水效率低。通过定量分析得到的绿洲水均衡结果,验证了水均衡模型在绿洲研究中的可行性,也为绿洲灌溉水高效利用提供了理论依据。
【文章来源】：节水灌溉. 2020,(05)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
策勒绿洲空间位置和土地利用简图[4]
项目组通过实地调研得到了策勒绿洲的渠系分布图。为分析绿洲不同尺度下的用水效率,根据斗、农渠的分布情况将研究区划分为8个地块(如图2所示)。该区以特色林果为主,其中农区作物中红枣、胡桃、石榴面积分别占59.4%、23.0%、5.7%(据项目组实地调研数据)。对应各区块可以发现,红枣、胡桃在各个地块均有种植,其中该县特色林石榴集中分布在地块①。研究区内降雨极少,完全不能满足作物的耗水需求,而水库引水灌溉只能在夏季气温上升后冰雪融水增多的情况下才能实现,因此,3-4月作物需水期初始主要依靠地下抽水灌溉满足需求。1.2 数据来源
研究区主要为农业灌溉区,其水分转换过程主要包括地面入渗、地面蒸散发、土壤水和地下水之间水分交换。根据研究区水分转换特征将农区分为上土壤层、下土壤层和地下水层。其主要物理过程可概化为:①受引水灌溉影响,农区土壤层水分交换最为活跃。②上土壤层可看成表层土壤,该层发生的主要物理过程有灌溉和降水、上土壤层蒸发、下渗到下土壤层。③下土壤层可以看成地下水位以上非表层土壤,这一层主要的物理过程有上土壤层水分下渗、下土壤层蒸发、下渗到地下水层。④引水经过渠系损耗一部分水,剩余水量成为灌溉水全部渗入土壤层。⑤农区蒸散发量只考虑上土壤层蒸发和下土壤层蒸发,上土壤层水分充足时,蒸发全由上土壤层水提供;上土壤层水分不足时,由下土壤层根据下土壤层胁迫程度完成剩余部分,但在缺水灌溉时如果地下水埋深比较浅,毛管水上升到下土壤层供作物蒸发。⑥地下水层是地下水位以下饱和水土壤层,该层含水量稳定。⑦农区模型中,引水灌溉,作物蒸散发、地下水排水的改变都会引起上、下土壤层蓄水量的响应;地下水层蒸发,下土壤层下渗和地下水排水都会引起地下水埋深的变化。图3为干旱区平原绿洲耗散型模型中农区水文物理过程示意图(在胡和平等[7]上修改),EU、EM为上、下土壤层蒸散发量,I为渠道灌溉量,P为降水量,P′为抽水灌溉量,EG为潜水蒸发量,FWM为上下土壤层交换量,FGM为深层渗漏量,IIG和IGW分别为地下水侧向出、入流量,单位均为mm/d;WU、WM分别为上、下土壤层蓄水量,WUM、WMM分别为上、下土壤层蓄水容量,单位均为mm。1.4 尺度界定和用水效率计算
【参考文献】：
期刊论文
[1]灌溉用水效率尺度效应的模拟分析——以宁夏惠农渠灌域典型灌排单元为例[J]. 陈皓锐,韩松俊,王少丽,焦平金,管孝艳. 中国农村水利水电. 2016(09)
[2]石津灌区冬小麦水分生产率的尺度效应[J]. 陈皓锐,伍靖伟,黄介生,杨金忠,王少丽. 水科学进展. 2013(01)
[3]绿洲农田土壤粒径分布特征及其影响因素分析——以策勒绿洲为例[J]. 桂东伟,雷加强,曾凡江,穆桂金,杨发相,苏永亮,潘燕芳. 土壤. 2011(03)
[4]和田绿洲散耗型水文模型（DHMHO）研究与应用[J]. 赵长森,黄领梅,沈冰,雷志栋,胡和平,杨诗秀. 干旱区资源与环境. 2010(07)
[5]灌溉用水有效利用系数尺度效应分析[J]. 崔远来,李远华,陆垂裕. 中国水利. 2009(03)
[6]灌溉水文学及其研究进展[J]. 代俊峰,崔远来. 水科学进展. 2008(02)
[7]农业灌溉节水评价指标与尺度问题[J]. 崔远来,董斌,李远华,蔡学良. 农业工程学报. 2007(07)
[8]水分生产率指标随空间尺度变化规律[J]. 崔远来,董斌,李远华. 水利学报. 2006(01)
[9]内蒙古河套灌区GSPAC水分通量分析[J]. 王旭升,岳卫峰,杨金忠. 灌溉排水学报. 2004(02)
[10]干旱区平原绿洲散耗型水文模型——Ⅰ模型结构[J]. 胡和平,汤秋鸿,雷志栋,杨诗秀. 水科学进展. 2004(02)
博士论文
[1]塔里木盆地南缘绿洲灌区地表水与地下水联合利用研究[D]. 刘毅.新疆大学 2019
本文编号：3224269
【文章来源】：节水灌溉. 2020,(05)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
策勒绿洲空间位置和土地利用简图[4]
项目组通过实地调研得到了策勒绿洲的渠系分布图。为分析绿洲不同尺度下的用水效率,根据斗、农渠的分布情况将研究区划分为8个地块(如图2所示)。该区以特色林果为主,其中农区作物中红枣、胡桃、石榴面积分别占59.4%、23.0%、5.7%(据项目组实地调研数据)。对应各区块可以发现,红枣、胡桃在各个地块均有种植,其中该县特色林石榴集中分布在地块①。研究区内降雨极少,完全不能满足作物的耗水需求,而水库引水灌溉只能在夏季气温上升后冰雪融水增多的情况下才能实现,因此,3-4月作物需水期初始主要依靠地下抽水灌溉满足需求。1.2 数据来源
研究区主要为农业灌溉区,其水分转换过程主要包括地面入渗、地面蒸散发、土壤水和地下水之间水分交换。根据研究区水分转换特征将农区分为上土壤层、下土壤层和地下水层。其主要物理过程可概化为:①受引水灌溉影响,农区土壤层水分交换最为活跃。②上土壤层可看成表层土壤,该层发生的主要物理过程有灌溉和降水、上土壤层蒸发、下渗到下土壤层。③下土壤层可以看成地下水位以上非表层土壤,这一层主要的物理过程有上土壤层水分下渗、下土壤层蒸发、下渗到地下水层。④引水经过渠系损耗一部分水,剩余水量成为灌溉水全部渗入土壤层。⑤农区蒸散发量只考虑上土壤层蒸发和下土壤层蒸发,上土壤层水分充足时,蒸发全由上土壤层水提供;上土壤层水分不足时,由下土壤层根据下土壤层胁迫程度完成剩余部分,但在缺水灌溉时如果地下水埋深比较浅,毛管水上升到下土壤层供作物蒸发。⑥地下水层是地下水位以下饱和水土壤层,该层含水量稳定。⑦农区模型中,引水灌溉,作物蒸散发、地下水排水的改变都会引起上、下土壤层蓄水量的响应;地下水层蒸发,下土壤层下渗和地下水排水都会引起地下水埋深的变化。图3为干旱区平原绿洲耗散型模型中农区水文物理过程示意图(在胡和平等[7]上修改),EU、EM为上、下土壤层蒸散发量,I为渠道灌溉量,P为降水量,P′为抽水灌溉量,EG为潜水蒸发量,FWM为上下土壤层交换量,FGM为深层渗漏量,IIG和IGW分别为地下水侧向出、入流量,单位均为mm/d;WU、WM分别为上、下土壤层蓄水量,WUM、WMM分别为上、下土壤层蓄水容量,单位均为mm。1.4 尺度界定和用水效率计算
【参考文献】：
期刊论文
[1]灌溉用水效率尺度效应的模拟分析——以宁夏惠农渠灌域典型灌排单元为例[J]. 陈皓锐,韩松俊,王少丽,焦平金,管孝艳. 中国农村水利水电. 2016(09)
[2]石津灌区冬小麦水分生产率的尺度效应[J]. 陈皓锐,伍靖伟,黄介生,杨金忠,王少丽. 水科学进展. 2013(01)
[3]绿洲农田土壤粒径分布特征及其影响因素分析——以策勒绿洲为例[J]. 桂东伟,雷加强,曾凡江,穆桂金,杨发相,苏永亮,潘燕芳. 土壤. 2011(03)
[4]和田绿洲散耗型水文模型（DHMHO）研究与应用[J]. 赵长森,黄领梅,沈冰,雷志栋,胡和平,杨诗秀. 干旱区资源与环境. 2010(07)
[5]灌溉用水有效利用系数尺度效应分析[J]. 崔远来,李远华,陆垂裕. 中国水利. 2009(03)
[6]灌溉水文学及其研究进展[J]. 代俊峰,崔远来. 水科学进展. 2008(02)
[7]农业灌溉节水评价指标与尺度问题[J]. 崔远来,董斌,李远华,蔡学良. 农业工程学报. 2007(07)
[8]水分生产率指标随空间尺度变化规律[J]. 崔远来,董斌,李远华. 水利学报. 2006(01)
[9]内蒙古河套灌区GSPAC水分通量分析[J]. 王旭升,岳卫峰,杨金忠. 灌溉排水学报. 2004(02)
[10]干旱区平原绿洲散耗型水文模型——Ⅰ模型结构[J]. 胡和平,汤秋鸿,雷志栋,杨诗秀. 水科学进展. 2004(02)
博士论文
[1]塔里木盆地南缘绿洲灌区地表水与地下水联合利用研究[D]. 刘毅.新疆大学 2019
本文编号：3224269
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3224269.html
