考虑土壤水平衡的灌区水资源优化配置研究

发布时间：2024-03-20 00:00

　　针对内蒙古河套灌区解放闸灌域地下水埋深较浅且矿化度高及黄河水量逐年减少等因素导致的农业用水严重短缺问题,本研究以解放闸灌域玉米为研究对象,耦合Jensen模型与土壤水平衡模型构建灌区尺度灌溉水资源优化配置模型,对不同的地下水埋深及土壤含水量情景下水资源优化配置方案进行研究,并利用Lingo软件编程求解模型。结果表明:当地下水埋深为2.5m时,引黄水量为3.85×10⁸ m³,可以达到5.55×10⁸元的净经济效益;而土壤水含量为0.12～0.16时,净经济效益为[5.41,5.67]×10⁸元。优化结果验证了模型在当地可行,并针对河套灌区解放闸灌域的不同土壤含水量与地下水埋深情景分别提供14种配水方案。

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【部分图文】：

图1模型研究框架图

式中：K、b、m为经验系数。1.1.3土壤水平衡模型

图2潜水蒸发、地下水埋深增大值随初始地下水埋深变化规律

图2为潜水蒸发量与地下水埋深变化量随初始地下水埋深变化规律。由图2可以看出，随着初始地下水埋深的增大，潜水蒸发量逐渐减少，在地下水埋深为1m时潜水蒸发量甚至达到了地下水埋深为4m时3倍之多，可见初始地下水埋深对灌溉过程中的潜水蒸发具有显著影响。此外，随着初始地下水埋深增大，地下水....

图3不同地下水埋深情景下灌水量在各生育阶段分配情况

在不同初始土壤含水量情景下（图5），分析灌水量在各生育期分配情况。优化结果表明土壤含水量不断变化时，各生育期灌水量也在不断变化之中。当土壤含水量较低时，应当在4、5月份灌溉一定水量以满足作物对土壤水分的需求；而随着土壤含水量的增加，灌水量不断向7、8月份集中，在这两个生育阶段作物....

图4系统净效益及全生育期灌水量随不同初始地下水埋深的变化情况

图3不同地下水埋深情景下灌水量在各生育阶段分配情况为了进一步了解作物全生育期灌水量及系统净经济效益受初始土壤含水量影响，建立作物全生育期灌水量及系统净效益与初始土壤含水量变化的关系（图6）。土壤含水量对作物灌水量大小及各生育期的分布均有一定的影响。随着初始土壤含水量增大，引黄灌....

本文编号：3932667