不同尺度灌溉水高效利用理論與技術(shù)

前言

　　《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》將灌溉水利用系數(shù)達(dá)到50％作為“十一五”末經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要目標(biāo)之一（“預(yù)期性”指標(biāo)）。根據(jù)《全國(guó)節(jié)水灌溉規(guī)劃》，以提高灌溉水利用效率和效益為中心的大、中型灌區(qū)續(xù)建配套與技術(shù)改造將是我國(guó)今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)，節(jié)水灌溉發(fā)展將由小面積示范向大面積集中連片轉(zhuǎn)變，從輸水過程節(jié)水向灌溉用水全過程節(jié)水轉(zhuǎn)變，從以工程措施為主向工程、管理及農(nóng)藝等綜合措施轉(zhuǎn)變?！　‰m然小面積上節(jié)水灌溉技術(shù)成果很多，實(shí)踐中也往往依據(jù)小面積上節(jié)水的效果來計(jì)算和評(píng)估灌區(qū)及流域尺度的節(jié)水潛力，同時(shí)依據(jù)這種節(jié)水潛力估算來制定水利、農(nóng)業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃。由于過去的研究大都側(cè)重于田間尺度的節(jié)水，并且只是孤立地看待田間，沒有考慮水具有可重復(fù)利用性以及重復(fù)利用過程中十分復(fù)雜的尺度效應(yīng)，導(dǎo)致了節(jié)水效果評(píng)估及節(jié)水灌溉技術(shù)推廣中存在諸多爭(zhēng)論。比如田間尺度的節(jié)水灌溉技術(shù)推廣到灌溉系統(tǒng)及灌區(qū)尺度上到底能否真正節(jié)水？潛力又有多大？能否依據(jù)田間尺度節(jié)水灌溉技術(shù)或小范圍的節(jié)水灌溉試驗(yàn)成果來指導(dǎo)灌區(qū)節(jié)水改造措施？在推廣田間節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí)，什么是導(dǎo)致灌溉系統(tǒng)及灌區(qū)尺度水分生產(chǎn)率及水分利用率提高和達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)真正節(jié)水的關(guān)鍵因素？　　另外，單純從水利的角度研究節(jié)水的成果較多，但節(jié)水灌溉條件下相應(yīng)的農(nóng)業(yè)耕作措施是否應(yīng)當(dāng)改變、如何改變等研究較少。對(duì)于水稻，采用節(jié)水灌溉意味著改變長(zhǎng)期以來形成的水稻淹水的習(xí)慣。在水分條件改變后，又如何高效利用肥料，水和肥如何交互作用等有待探討。　　此外，對(duì)節(jié)水灌溉實(shí)施后農(nóng)民的投入產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)分析不夠，往往一味地強(qiáng)調(diào)節(jié)水的好處。由于節(jié)水灌溉的實(shí)施，農(nóng)民的耕作習(xí)慣在一定的程度上會(huì)改變，那么農(nóng)民的純收益是增加了還是減少了？這對(duì)農(nóng)民接受節(jié)水灌溉的程度有很大影響。

內(nèi)容概要

　　本書是作者等對(duì)所承擔(dān)的多項(xiàng)有關(guān)不同尺度灌溉水高效利用理論與技術(shù)方面的國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目研究工作的總結(jié)，是國(guó)內(nèi)外第一部論述不同尺度灌溉水高效利用理論與技術(shù)的專著。針對(duì)不同尺度灌溉水高效利用理論與技術(shù)問題，本書作者于1998～2007年以位于長(zhǎng)江流域的湖北省漳河灌區(qū)及位于黃河流域的河南省柳園口灌區(qū)為研究示范區(qū)，開展了大量野外田間試驗(yàn)、樣本采集、實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)化驗(yàn)分析工作，進(jìn)行了全面的室內(nèi)數(shù)據(jù)分析、數(shù)值模擬研究以及理論分析和機(jī)理探討，同時(shí)對(duì)主要研究成果進(jìn)行大面積的推廣應(yīng)用，提出了不同尺度灌溉水高效利用的理論及其應(yīng)用的綜合技術(shù)。本書分節(jié)水灌溉的尺度效應(yīng)、節(jié)水灌溉條件下水肥耦合及綜合調(diào)控、節(jié)水灌溉的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響分析3篇，共16章，主要內(nèi)容包括：不同空間尺度及水文年度水分生產(chǎn)率等指標(biāo)的變化規(guī)律及其提高的機(jī)理，不同尺度之間水分轉(zhuǎn)換規(guī)律和節(jié)水灌溉的尺度效應(yīng)，指導(dǎo)不同尺度、不同類型灌區(qū)節(jié)水灌溉的宏觀決策理論與方法及其綜合技術(shù)；不同灌溉條件下稻田氮肥運(yùn)移及轉(zhuǎn)化規(guī)律，水稻水肥耦合機(jī)理及高效利用水肥的綜合調(diào)控模式；節(jié)水灌溉的投入產(chǎn)出分析，灌區(qū)農(nóng)業(yè)政策對(duì)節(jié)水灌溉的影響分析，灌區(qū)塘堰在節(jié)水灌溉中的作用分析，引黃灌區(qū)地下水利閑經(jīng)濟(jì)分析，大型灌區(qū)節(jié)水改造投資效益分析，灌區(qū)高效用水的綜合策略。
　　本書可供從事或涉及節(jié)水灌溉、灌區(qū)水管理的科技人員、管理人員及大專院校師生參考應(yīng)用。

書籍目錄

前言
第1篇 節(jié)水灌溉的尺度效應(yīng)
　第1章 緒論
　　1.1 不同尺度灌溉水高效利用研究的意義
　　1.2 研究現(xiàn)狀
　　1.3 本書主要內(nèi)容
　參考文獻(xiàn)
　第2章 節(jié)水灌溉.尺度效應(yīng)與評(píng)價(jià)指標(biāo)
　　2.1 節(jié)水——不同對(duì)象的不同內(nèi)涵
　　2.2 尺度及尺度效應(yīng)
　　2.3 灌溉水利用效率指標(biāo)研究進(jìn)展
　　2.4 IWMI的水量平衡計(jì)算框架和相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)
　　2.5 本章小結(jié)
　參考文獻(xiàn)
　第3章 田間試驗(yàn)及數(shù)據(jù)獲取
　　3.1 漳河灌區(qū)的特點(diǎn)
　　3.2 柳園口灌區(qū)的特點(diǎn)
　　3.3 田間試驗(yàn)與觀測(cè)方法
　第4章 漳河灌區(qū)水分生產(chǎn)率的時(shí).空尺度變化規(guī)律
　　4.1 水分生產(chǎn)率隨時(shí)間的變化規(guī)律
　　4.2 水分生產(chǎn)率隨空間尺度的變化規(guī)律　　
　　4.3 水分生產(chǎn)率的影響因素及機(jī)理分析
　　4.4 本章小結(jié)
　參考文獻(xiàn)
　第5章 柳園口灌區(qū)水分生產(chǎn)率的時(shí).空尺度變化
　　5.1 水分生產(chǎn)率隨時(shí)間的變化規(guī)律
　　5.2 水分生產(chǎn)率隨空間尺度的變化規(guī)律
　　5.3 水分生產(chǎn)率的影響因素及機(jī)理分析
　　5.4 本章小結(jié)
　……
第2篇 節(jié)水灌溉條件下水肥藕合及綜合調(diào)控技術(shù)研究
第3篇 節(jié)水灌溉的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響

章節(jié)摘錄

　　1．降低渠道水量損失，提高灌溉水的利用率　　井渠結(jié)合灌區(qū)可以將渠灌滲漏的部分水量通過井灌得到部分利用，因而提高了引進(jìn)灌區(qū)的灌溉水的利用率?？芍貜?fù)利用水量的多少與渠、井工程布局，灌區(qū)水文、地質(zhì)情況，灌區(qū)外圍的環(huán)境條件等有密切關(guān)系。用井灌重復(fù)利用渠灌滲漏水量，相當(dāng)于對(duì)引入灌區(qū)的灌溉水進(jìn)行二次開發(fā)，需要修建井灌工程和消耗能源，因此相對(duì)于純渠灌區(qū)來說，增加了一定的建設(shè)投入和運(yùn)行費(fèi)用。從高效利用井渠結(jié)合灌區(qū)的地表水和地下水出發(fā)，灌區(qū)內(nèi)渠灌的固定渠道不需要全部防滲，從灌區(qū)外輸水進(jìn)入灌區(qū)的干渠一般應(yīng)進(jìn)行防滲處理（馬紹君，2000）。而灌區(qū)在干渠沒有進(jìn)行渠道防滲，渠道水量損失較大，導(dǎo)致渠系水利用系數(shù)較低。從高效重復(fù)利用灌區(qū)渠灌滲漏水、保護(hù)灌區(qū)水環(huán)境的生態(tài)平衡出發(fā)，應(yīng)在灌區(qū)上游多打井利用地下水發(fā)展井灌，灌區(qū)下游多用渠水灌溉少打井少用地下水，以穩(wěn)定灌區(qū)的地下水位（馬紹君等，2003）?！　?．建立科學(xué)的農(nóng)業(yè)水價(jià)，促進(jìn)節(jié)約灌溉用水　　當(dāng)前，灌區(qū)的農(nóng)田灌溉水的水價(jià)不到實(shí)際成本水價(jià)的1／3。由于水價(jià)太低，導(dǎo)致農(nóng)民不愛惜水；由于水價(jià)太低，灌溉管理單位收取的水費(fèi)人不敷出，反而鼓勵(lì)農(nóng)民多用水；由于水價(jià)太低，水利工程難以維修更新、帶病運(yùn)行，效益日趨下降。為此應(yīng)盡快制定有利于發(fā)展農(nóng)業(yè)高效用水的水價(jià)政策，建立科學(xué)的水價(jià)體系。一是要全面實(shí)行計(jì)量收費(fèi)，按戶計(jì)量到田頭。二是制定末級(jí)渠系及井灌區(qū)水價(jià)核算辦法，并將核算辦法和定價(jià)程序向農(nóng)戶公開，讓所有的農(nóng)戶都知道水價(jià)的構(gòu)成和各構(gòu)成部分的水平，增加農(nóng)民參與管理與民主決策的機(jī)會(huì)，提高水費(fèi)計(jì)收的透明度。三是對(duì)超標(biāo)準(zhǔn)用水，加倍收取水資源占用費(fèi)，將灌溉用水納入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)管理和法制管理軌道。四是為鼓勵(lì)供水單位節(jié)水，國(guó)家應(yīng)根據(jù)節(jié)水的實(shí)際情況給予適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償獎(jiǎng)勵(lì)（馬紹君等，2003）。

圖書封面

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