河套灌區(qū)水平衡機制及耗水量研究

內(nèi)容概要

本書是在國家自然科學(xué)基金重點項目“寧蒙河套灌區(qū)水平衡機制及耗水量研究”課題成果的基礎(chǔ)上編纂而成的。針對河套灌區(qū)水資源的特點，本書選擇不同典型區(qū)，采用微觀與宏觀相結(jié)合、歷史資料與原型觀測和室內(nèi)實驗相結(jié)合、小尺度觀測與區(qū)域尺度研究相結(jié)合等研究方法，重點研究了作物地下水的利用、區(qū)域水平衡要素間的相互制約和轉(zhuǎn)化、生態(tài)脆弱地區(qū)適宜的節(jié)水強度、灌區(qū)水平衡要素的空間變異、大型灌區(qū)尺度的水平衡機制及耗水量模型等，揭示了人類活動影響下引黃灌區(qū)的耗水規(guī)律和水平衡機制。    本書可供從事水文水資源、農(nóng)田水利、生態(tài)、環(huán)境等相關(guān)專業(yè)的科研與管理人員、高等院校相關(guān)專業(yè)師生閱讀參考。

書籍目錄

前言第一章  緒論  1.1  大型灌區(qū)水平衡研究意義  1.2  相關(guān)研究進展第二章  河套灌區(qū)水資源供需現(xiàn)狀評價及耗水類型  2.1  研究區(qū)基本概況  2.2  研究區(qū)水資源供需歷史演變規(guī)律  2.3  研究區(qū)生態(tài)、環(huán)境現(xiàn)狀評價  2.4  河套灌區(qū)耗水類型第三章  潛水蒸發(fā)與作物的地下水有效利用率  3.1  有作物生長條件下潛水蒸發(fā)的蒸滲儀試驗  3.2  有作物生長條件下潛水蒸發(fā)的數(shù)值模擬  3.3  有作物生長的農(nóng)田潛水蒸發(fā)經(jīng)驗公式的推求第四章  區(qū)域作物耗水量及水平衡機制的水均衡場試驗研究  4.1  試驗區(qū)介紹  4.2  永聯(lián)水均衡試驗區(qū)的水均衡分析  4.3  基于農(nóng)田耗水機制的田間水管理模擬第五章  寧夏引黃灌區(qū)生態(tài)耗水規(guī)律  5.1  灌區(qū)生態(tài)耗水要素分析  5.2  灌區(qū)生態(tài)適宜用水量計算  5.3  基于地下水模型的適宜節(jié)水強度研究第六章  典型區(qū)域節(jié)水灌溉對地下水的影響  6.1  典型區(qū)域概況  6.2  典型區(qū)域節(jié)水灌溉實施前后引黃水量變化分析  6.3  節(jié)水灌溉實施前后地下水動態(tài)分析  6.4  節(jié)水灌溉對地下水的影響研究第七章  田間灌水有效性試驗研究  7.1  試驗區(qū)概況  7.2  土壤性質(zhì)及其水分運動參數(shù)的推求  7.3  SPAC農(nóng)田水分循環(huán)  7.4  基于SPAC的作物生長季田間灌溉水有效性評估第八章  大型灌區(qū)水平衡要素的時空變異性  8.1  大型灌區(qū)水平衡要素分析  8.2  氣象因素的時空變異規(guī)律  8.3  人類活動的時空變異規(guī)律  8.4  基于小波分析的地下水位時間演變規(guī)律  8.5  內(nèi)蒙古河套灌區(qū)地下水位的空問變異性  8.6  內(nèi)蒙古河套灌區(qū)水平衡要素的尺度效應(yīng)第九章  區(qū)域飽和一非飽和地下水?dāng)?shù)值模擬模型  9.1  區(qū)域飽和一非飽和地下水流運動數(shù)值模擬  9.2  多尺度有限元法在地下水?dāng)M三維數(shù)值模擬中的應(yīng)用  9.3  區(qū)域飽和一非飽和多孔介質(zhì)溶質(zhì)運移簡化模型第十章  內(nèi)蒙古河套灌區(qū)水鹽平衡研究  10.1  義長灌域概況  10.2  內(nèi)蒙古河套灌區(qū)義長灌域總體水均衡分析  10.3  內(nèi)蒙古河套灌區(qū)義長灌域分區(qū)水均衡分析  10.4  內(nèi)蒙古河套灌區(qū)義長灌域鹽分均衡分析  10.5  內(nèi)蒙古河套灌區(qū)陸地水循環(huán)和鹽分輸運模擬分析第十一章  大型引黃灌區(qū)耗水量計算方法  11.1  研究區(qū)概況  11.2  基于“四水”轉(zhuǎn)化的灌區(qū)耗水量計算模型  11.3  作物種植結(jié)構(gòu)遙感估測及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準備  11.4  模型驗證和計算結(jié)果分析  11.5  研究區(qū)2004年耗水量分析第十二章  基于數(shù)值模擬的內(nèi)蒙古河套灌區(qū)水資源合理配置研究  12.1  基于數(shù)值模擬的內(nèi)蒙古河套灌區(qū)地下水合理開采研究  12.2  內(nèi)蒙古河套灌區(qū)地表和地下水聯(lián)合利用研究第十三章  結(jié)論主要參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第一章　緒論　　1.1　大型灌區(qū)水平衡研究意義　　史稱“四瀆之宗”的黃河是孕育中華民族偉大文明的搖籃。黃河流域上游半荒漠地區(qū)是黃河水資源形成的主要源地，中游黃土高原水土流失區(qū)使黃河成為舉世聞名的多泥沙河流，下游700km長的地上懸河為海河與淮河流域的分水嶺，河口因淤積而不斷延伸，導(dǎo)致河道縱坡降不斷減緩。正是由于這種獨特的自然地理條件以及歷史上對黃河有限的治理力度，使黃河曾被喻為有名的“害河”。新中國成立以來，黨和人民非常重視黃河的治理與開發(fā)，取得了確保黃河歲歲安瀾的偉大成就。但近年來隨著流域內(nèi)社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，黃河水資源供需失衡問題越來越嚴重，“水少沙多，地上懸河”的狀況日益嚴峻，導(dǎo)致洪水泛濫嚴重，生態(tài)、環(huán)境惡化，已引起社會各界的廣泛關(guān)注?！　↑S河流域自然環(huán)境脆弱，水資源匱乏，人均水資源占有量僅為全國人均的1/4，耕地畝均水量不足全國的1/5。既存在總量上的匱乏，也有區(qū)域間的不均衡。據(jù)統(tǒng)計，黃河流域多年平均天然徑流量580億m3，目前流域及下游沿黃地區(qū)年均引用黃河河川徑流395億m3，耗用水量307億m3，河川徑流利用率達53％，其中，農(nóng)業(yè)灌溉耗用水量占92％，是流域用水的大戶。目前黃河流域有效灌溉面積約1.1億畝（1畝＝1/15hm2），其中，寧蒙平原、汾渭河盆地和下游沿黃地區(qū)的灌溉面積約占全河灌溉面積的65％，用水量占全河總用水量的70％，是引黃灌溉的主體。但目前流域農(nóng)業(yè)灌溉用水的利用率較低，灌溉水的利用系數(shù)僅0.3～0.45，綜合毛灌溉定額在300　600m3/畝范圍內(nèi)。尤其是河套灌區(qū)，灌溉面積已達1300萬畝，用水量高達600 1300m3/畝。由此可見，欲實現(xiàn)黃河水資源的可持續(xù)利用，合理配置有限的水資源，上述黃河流域大型灌區(qū)的地位舉足輕重。但目前黃河水資源管理的基礎(chǔ)工作還很薄弱，尤其是在大型灌區(qū)的用水管理上，存在人類干擾強烈、耗水機制不清、水平衡要素空間變異性強、作物地下水利用率低、生態(tài)耗用水管理不系統(tǒng)、田間灌水管理水平差、區(qū)域耗水量計算水量不平衡、用水資料不系統(tǒng)、引黃灌溉水的利用率低等許多問題。鑒于此，本書選擇對黃河水資源影響較大的河套灌區(qū)，依托國家自然科學(xué)基金委員會與黃河水利委員會聯(lián)合設(shè)置的“黃河聯(lián)合基金”項目“寧蒙河套灌區(qū)水平衡機制及耗水量研究（編號：50239090）”，根據(jù)寧蒙灌區(qū)的用水（包括生態(tài)用水）特點，在已有研究成果的基礎(chǔ)上，通過典型調(diào)查和試驗觀測，突破傳統(tǒng)思路，創(chuàng)新研究灌區(qū)尺度上的水量平衡、轉(zhuǎn)化、運移、分配的過程和機制，研究大型灌區(qū)區(qū)域水平衡參數(shù)和變量的時空變異特性，定量研究區(qū)域水平衡要素間的相互制約和轉(zhuǎn)化關(guān)系，揭示人類活動影響下引黃灌區(qū)耗水規(guī)律和水平衡機制，完善現(xiàn)有水平衡的計算方法，為黃河水資源的現(xiàn)代化管理提供技術(shù)支撐，使有限的黃河水資源發(fā)揮更大的社會經(jīng)濟效益。

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