水资源平衡分析
国家投资实施的土地开发整理项目，为了提高耕地质量，绝大多数都规划了灌溉工程。为此，这样的项目区地形图灌区必须进行水资源的平衡分析。
灌区的水资源平衡分析，包含着水质、水量和水位等方面内容，水位的来用水平衡分析比较简单，经过对地形与取用水位相互关系的分析，结合取水工程的设置，划定出自流区和扬水区（扬程大小）即可。这里侧重讨论水量平衡分析的内容。
灌区的水土资源平衡分析是根据水源来水过程和灌区用水过程进行的，这两个过程是逐年变化的，在规划设计时必须先确定用哪个年份的水源来水过程和灌区用水过程进行平衡计算，这个特定的水文年份叫设计典型年，简称设计年，而设计年又是根据灌溉设计标准确定的。
一、灌溉设计标准
选择设计年所依据的标准称为灌溉设计标准。它综合反映了水源对灌区用水的保证程度，关系到灌溉工程的规模、投资和效益。
国标（GB50288-99）规定，设计灌溉工程时，应首先确定灌溉设计保证率，南方小型水稻灌区的灌溉工程也可按抗旱天数进行设计。
（一）灌溉设计保证率
1．定义：指灌区用水量在多年期间能够得到充分满足的机率，一般用得到满足的年数占总年数的百分率表示。它综合反映了用水和
来水两方面的情况。
将多年（长系列）的年灌溉用水量按大小顺序排列，用数理统计方法计算并绘制年灌溉用水量频率曲线，在此曲线上选用的频率值即为灌溉设计保证率值。
如灌溉设计保证率P＝80％，则表示频率P＝80％对应的灌溉用水量出现的机会为P＝80％，意味着每百年中有80年这样的年灌溉用水量可以得到保证，只有20年供水不足或中断，换一种说法（用重现期的语言）就是相当于平均每五年出现一次（五年一遇）供水不足或中断的情况。
2．灌溉用水保证率的确定
①国标（GB50288-99）规定：
注：1、作物经济价值较高的地区，宜选用表中较大值；作物经
济价值不高的地区，可选用表中较小值。
2、引洪淤灌系统的灌溉设计保证率可取30％－50％。
②确定原则：低压管道输水灌区取大于75％
丰水区比缺水区取值高些
提水区比自流区取值高些
大型灌区比小型灌区取值高些
经济发达地区比经济后进区取值高些
中远期（10－20年）工程比近期（10年以内）工程取值高些
保证率取值过高，虽然保证率强，但是会使水源的灌溉能力不能充分发挥出来。反之，保证率取得过低，虽然可以扩大灌溉面积，但是保证性较差，使工程费用有不必要的增加。应当根据当地的经济条件、水源条件以及国家对当地农业生产的要求等因素综合确定。
3、保证率用法，指在规划设计中如何体现选定的保证率值。
由于年灌溉用水量值很难具有长系列的数值，所以灌溉设计保证率对应的设计年灌溉用水量值也不能由年灌溉用水量频率曲线上查得，可以就需要用以下方法选择设计年，进行年灌溉用水量计算。
最常用的方法是按降雨量选择设计年法。介绍如下：
由于：降雨量大，灌溉定额（用水量）就小，
降雨量小，灌溉定额（用水量）就大，
而：降雨量频率愈大，降雨量值愈小，灌溉用水保证率就愈大，降雨量频率愈小，降雨量值愈大，灌溉用水保证率就愈小，
可见：降雨量与灌溉用水量存在相关关系。可以近似的用降雨量频率曲线表灌溉用水量频率曲线。用降雨频率取代灌溉涉及保证率。即：
中等年（降雨频率P＝50％相当灌溉设计保证率P＝50％）表示平均每两年中就有一年供水不足或中断。
中旱年（降雨频率P＝75％相当灌溉设计保证率P＝75％）表示平均每四年中就有一年供水不足或中断。
干旱年（降雨频率P＝85－90％相当灌溉设计保证率P＝85－90％）表示平均每6－10年中就有一年供水不足或中断。
现降雨资料条件情况，具体做法有三：
其一：按降雨量选择。
把历年的年降雨量从大到小排列，进行频率计算，选择降雨频率和灌溉涉及保证率相同或相近的年份作为灌溉用水设计典型年。
此法考虑年雨量的年内分配情况及对作物用水的影响，按此年份计算出来的灌溉用水量和作物实际要求的灌溉用水量往往差别较大。
其二：按作物生育期雨量选择。
统计历年主要作物生育期的降雨量，进行频率计算，选择设计年。
此法能反映主要作物的用水要求，但仍未能解决作物生育期内降雨量的分配及对作物用水的影响，仍与实际有一定的差别。
其三：按干旱年份雨量分配选择。
对历史上出现旱情较重的一些年份雨量年内分配进行分析，选择对作物生长不利的雨量分配作为设计雨型。再按第一种方法确定设计
中降雨量，然后把设计中雨量按设计雨型进行分配，作为设计年的降雨过程。这是一种比较好的方法。
除按降雨量选设计年外还有按灌溉定额、按用水来水选择设计年等方法，限于实用中资料来源困难，就不作介绍了。
（二）抗旱天数：
1．定义：指抗旱期间，每天消耗的水量（腾发量和水田渗漏量）乘以抗旱的天数，作为单位面积上灌溉用水量的计算标准，即单位面积上灌溉用水量W值以下式表示：
()t d
W+
=
e
式中()d
e+－抗旱季节平均日耗水量，mm/d。
湖北：
浙江：
南方许多省份e值、d值的实验资料可以对照选用。
t－抗旱天数，d。
2．标准：
国标（GB50288-99）规定：
单季稻灌区可用30－50d，双季稻灌区可用50－70d。经济发达
地区，可按上述标准提高10－20d 。
目前我国采用的抗旱天数为50－100d 。丰水区和水稻为主的南方江苏、广东等省，多采用70－100d 。缺水区和旱作为主的北方陕西、宁夏等省多采用60－90d 。
湖北：
30－40天不下雨为小旱，约相当于灌溉设计保证率为50－70％， 40－70天不下雨为中旱，约相当于灌溉设计保证率为70－80％， 70－100天不下雨为大旱，约相当于灌溉设计保证率为80－95％。
3．方法：
灌溉库容＝抗旱期平均每天亩耗水量×灌溉亩数×抗旱天数 灌溉定额＝抗旱期平均每天每亩耗水量×抗旱天数
例：某水稻灌区1000亩，连续下雨期为4月16日至6月24日计70天。
已知：泡田期耗水量为160mm ，
补水天数为抗旱天数减去10天，为60天， 日均腾发量为5.2mm/d ， 日均渗漏量为3mm/d 。
求：所需灌溉定额（净）和相应库容（灌溉用水总量）大小。 解：生长期降水量＝()32.560+?＝492mm 灌溉定额（净）＝()4921603
2
+＝435m 3/亩 需灌溉库容＝1000435?＝43.5万m 3
二、灌溉用水量：
灌溉用水量的确定应该在灌区土地利用规划和作物种植结构设计的基础上进行。这里重点讨论总量值计算，基本不涉及用水过程。
（一）灌溉原理：
1． 旱作物的灌溉定额如下式示： ① 生育期灌溉定额：
()K N N P E m ----=002
式中：m 2－生育期灌溉定额，m 3/亩 E －生育期作物田间需水量，m 3/亩
《中国主要农作物需水量等值成图研究》给出了详尽的数值可供查用。
P 0－生育期有效降雨量，m 3/亩 P 0＝P α
这里，P －对应灌溉设计保证率的生育期内降雨量，mm （133
2
m mm =/亩） α－降雨入渗系数
K －生育期内作物对地下水的利用量，m 3/亩
一般情况下，N 0、N 、K 值均较小（占比重小），可忽略不计，则上式变为：02P E m -=
对于一种作物而言，其丰产的作物需水量（E ）可以视为是固定的。如此，M 值的大小随P 0而变。 ② 播前灌水定额： 播前灌水定额如下式示：
()水
土
γγ?
-??=0max 1667w w H m 式中：m 1-播前灌水定额，m 3/亩 土γ－土壤干密度，t/m 3 水γ－水的密度，t/m 3 H －计划湿润层，取0.8－1m
max w ,0w －田间持水率和播前土层内土壤含水率（占干土质量百分数）
如此，旱作物的灌溉定额（M ）如下式示： M=m 1+m 2
我国北方地区几种主要旱作物的灌溉制度（调查）：
2．水稻的灌溉定额如下式示：
①生育期灌溉定额：
()c p d e t m +-+=2
式中：m 2－生育期灌溉定额，mm
p －对应灌溉设计中保证率的生育期降雨量，mm c －生育期内排水量，mm e －水稻的腾发量，mm/d d －水田的渗漏量，mm/d t －生育期累计时间，d t(e+d)－生育期内田间水量
②泡田定额如下式示： ()
()111110'11000p t e t s h w w H m -+++-=水
土
饱γγ 式中：m 1’－泡田定额，mm
饱w ，0w －土壤饱和含水率和泡田前土壤含水率（以干土
质量百分数计）
土γ，水γ－饱和土层土壤干密度和泡田水的密度，t/m 3 h －插秧时要求的田面水层深度，mm ；一般为30－50mm s 1－泡田开始时至插秧时稻田渗漏强度，mm/d t 1－泡田期日期，d
e 1－泡田期水田田面的蒸发强度，mm/d p 1－泡田期降雨量，mm 泡田定额可参考下表给出数值。
单位：m 3/亩
如此，水稻的灌溉定额（M ’）如下式示：
'2
'1'm m M += 湖北省水稻泡田定额及生育期灌溉定额调查成果表（中等干旱年） 单位：m 3/亩
这部分灌溉原理主要是讲述了灌溉制度及作物灌溉的有关概念。在计算灌溉定额时，注意不要漏掉播前灌水定额和泡田定额值。 （二）灌溉用水量
1．各种作物（水稻、小麦、玉米、棉花…）年灌溉用水总量（W ）如下式示：
()
水
η1
...332211+++=A M A M A M W
=()
水
ηααα1
...332211+++A M A M A M
=()水
ηαααA
M M M ...332211+++
=水
综ηA
M ?
式中：M 1，M 2，M 3…－单种作物（水稻、小麦、玉米…）的灌溉定额，m 3/亩
A 1，A 2，A 3…－单种作物（水稻、小麦、玉米…）的种植面积，亩
1α，2α，3α…－单种作物（水稻、小麦、玉米…）的种植比 A －灌区耕地面积，亩
M 综－各种作物的综合灌溉定额，m 3/亩 水η－灌溉水利用系数 田系水ηηη?=
强制性规范规定：系η－渠道（管道）系统水利用系数
田η－田间水利用系数
水η－灌溉水利用系数
井渠结合灌区：()w
w w
q q j
j
ηηη+≥
水
这里：j η，j w －井灌水利用系数和地下水用量，m 3
q η，q w －灌溉水利用系数和地表水用量，m
3
w －井渠灌区总用水量，m 3
提示：A 、上述系数内容是国务院通令要各设计单位强制性执行的指标。
B 、井灌区低压管道输水灌溉符合田管水ηηη?= 水稻：≥水η0.95×0.95=0.9025 旱作物：≥水η0.95×0.9=0.855 2． 问题讨论：
① 计算年灌溉用水总量还有一种方法：
T Q w ?=
式中，Q －灌溉引水流量，m 3/s T －灌溉引水历时，s
由于此法须借助于灌溉用水过程线等资料，实际操作比较麻烦， 较少采用。
② 在土地开发整理规划设计中，曾出现过如下做法，请判别一 下对错，为什么。 A ．水总η/A M w ?=
=()水η/...321A M M M +++ B ．()
水
ηααα1
321...AM w +++=
M 1指一种主要作物的灌溉定额 C ．水η/1M A w ?= D ．1M A w ?=
③ 如果项目区分成n 片，则灌溉用水量也应对n 片分别计算。 ④ 同一项目区内的不同水源类型区或不同灌水方式区亦应分别 计算其灌溉用水量值。
⑤ 灌溉用水量中一般不计入果园、林地、蔬菜（大棚）的用水 量。
三、水源来水量
可以作为灌溉水源的有地上水和地下水，主要水利设施有水库、河流、塘坝、井等。
（一）地上水： 1、水库：
主要接受库区上游的来水，由水利部门的管理，可以通过协议确 定可供水源数量。
2．河流水源来水主要是区外的河川径流量，也可能有部分当地地表径流量。 QT W 86400=河
式中：W 河－作物生育期内可以引用的河流水量，m 3 Q －作物生育期内渠道引用的河流流量，m 3/s
T －作物生育期内渠道实际引水时间，d 提示：
①从河流的引水是个过程线，并且应该和用水过程线相匹配。 ②从河流引水的历时不是全年的天数，而是渠道引水的实际天数。
③北方一些中小河流春季经常断流，径流资料极少，此水源不够稳定可靠；南方一些中小河流全流经常不断，水量虽少，但是比较稳定可靠，是主要水源。
3．塘坝：水源来水是当地地表径流，塘坝容积一般小于10万m 3。 ①复蓄次数法： 有效塘vV W 式中：
W 塘－塘坝在作物生育期内可提供的水量，m 3
V 有效－塘坝有效容积（指扣除垫底库容－水深1m 的库容），m 3 v －复蓄次数，即一年中蓄满次数，干旱年v ＝1.0，中等干旱年v=1.5。
②按集雨面积估算法：
PCF W α667.0=塘
式中：塘W －塘坝可提供的水量，m 3 P －设计年的年降雨量，mm α－年径流系数，一般取0.3-0.5
C －径流利用系数（计入蒸发渗漏损失），一般为0.6-0.7 F －塘坝集雨面积，亩（1mm ＝0.667m 3/亩）
例：某灌溉区种水稻1200，棉花200亩，干旱年的年降雨量为500mm ，年径流系数为0.4，已分析计算确定水稻的总灌溉定额为435m 3/亩，棉花灌溉定额为120 m 3/亩，现状水库工程协议供给50万m 3水量，问：还需要新建塘坝工程吗？新建多大集雨面积的塘坝？
解：
灌溉净用水量为：W 净＝435×1200＋120×200＝54.6万m 3 尚缺水量：取干旱年复蓄次数N ＝1，
则有54.6-50×1=4.6万m 3（须新建塘坝净容积） 须新建塘坝容积：
估取从塘坝至田间的输水损失为20％，则有：
75.52
.016.4=-=
塘W 万m 3
新建塘坝集雨面积：估取径流利用系数为0.6，则有 F 4.7186
.04.0500667.057500=???≥
亩（0.48km 2
）
提示：①新建塘坝容积与用水量、设计年、降雨量和径流系数、灌溉水利用系数、集雨面积等有关。
②根据塘坝容积（集雨面积）选好具备条件的坝址。
③抗旱天数法：
(
667
.0
+
=)
W?
A
d
t
e
塘
式中：
W－须要塘坝提供的水量，m3
塘
(d
e+－抗旱季节平均日耗水量，mm/d
)
t－抗旱天数，d
A－灌溉面积，亩
（二）地下水：
1、原理：地下水的水源来水量取决于以下两点：
①地下水可开采的资源量，即允许开采量。
②开采地下水的技术条件指单井出水量、井数及开采历时等，即实际开采量。
实际开采量V实≤允许开采量V允
上述两个条件应同时满足。
2、方法：
①实际开采量，取灌区的年灌溉用水量值。
②允许开采量，按系统方法及计算多项补给排泄量用到大量公式和参数，既繁琐又不准。
实践表明：单井出水量值是可以集中的综合反映水文地质条件的一个指标。要求单井出水量值应满足两个条件：符合多年平均值情况，在灌区内具有代表性。
选定单井出水量的方法有三个：选已成井作简易抽水实验，测单井出水量和水位降深曲线；查阅有关技术中的单井出水量值；调查询
问数据。
对上述三套数据综合分析论证后确定下来。 3．公式：地下水的可开采量V 允＝t n Q ?? Q －单井出水量，m 3/h n －开采井数
t －开采地下水历时（h ） V 允－地下水允许开采量，m 3 地下水的实际开采量V 实＝水
综ηA
M ?
如此有：
t n Q A
M ??≤?水
综η
式中仅n 为未知： Qt
A
M n 水综η?≥
确定开采井数n 后，可以求出单井控制灌溉面积值A 0 A 0＝n
A
4．讨论：
①地下水的水源来水量为Q 、n 、t ，n 大，来水量也大。 水利部文件规定：日开采地下水量达5万m 3者须经水利部组织专家论证，于是允许的最大开采井数为Q
Q n 2500
201054max
=
?≤（日采水20h ，Q ＝40 m 3/h 时，5.62max ≤n ），为此，一般情况下，应该max n n ≤。 ②V 允值可能大于V 值，这是由于开采时，一方面开采区水位降深要袭夺周围地区的地下水量，另一方面，也会开采部分储存在含水层中的静储量。经过年调节或多年调节这些多采水量会得到补偿，因
为Q是近似的多年平均值。
③此方法简单，概念清楚，方便操作，可以试用。
四．水资源均衡分析
（一）原理：
1．一般情况下应该满足灌溉用水量≤水源来水量条件。
2．按不同水源类型分区（分片），实现来用水均衡。即多种水源来水应相互协调实现联合运用。
3．某些下，来用水不能实现均衡时应该提出解决的途径和措施，科学态度是实事求是。
（二）示例：
山东××县项目水土资源平衡分析内容较全面正确，可供参考。
杨振刚 04.7.26
一、水资源平衡分析 1、某土地整理项目采用井灌，项目区总灌溉面积1500h㎡，区内人口1.5万，大小牲畜2.5万头，全部采用低压管道输水管该后，冬小麦种植面积1200h㎡，夏玉米种植面积1150 h㎡，棉花150h㎡，另外种植部分蔬菜。水源以浅层地下水为主，灌区周边主要承受北部边界地下水补给，南部边界有少量排出，东部边界无地下水补给和排出，南北部边界长Lns=5.2㎞，北界水力坡度Jn=0.005，南界水力坡度Js=0.0015，东西边各长Lew=3㎞；地下水埋深大于8m；该区多年平均降雨量P=650mm；灌区范围内为沙壤土，含水层厚度h含=25m，渗透系数K=30m/d。试在灌溉设计保证率为75%下对该井灌区进行水量供需平衡分析与计算。 解：根据已知条件、前面所述表格及公式计算如下： （1）可供水量计算 1．降雨入渗补给量W1 根据项目区范围内土质及地下水埋深，降雨入渗补给系数K取 0.15，补给面积A=5.2×3=15.6k㎡，其计算过程如下： W1=0.001KPA =0.001×0.15×650×15.6×106 =121.68（万m3）
2.侧向补给量W2 W2=365Kh含Lns（Jn-Js） =365×25×30×5200×（0.005-0.0015） =498.23（万m3） 3.灌溉回归补给量W3 地下水埋深大于8米，可忽略不计。 因此，可供水量为W供=W1+W2+W3 =619.91（万m3） （2）需水量计算。由《中国主要农作物需水量等值线图》查得该井灌区所在区域在灌溉设计保证率为75%下冬小麦、夏玉米、棉 花的净灌溉定额分别为300mm、55mm、165mm，蔬菜净灌溉定额 每年按800mm计算。 1.灌溉用水量。灌溉水利用系数￡取0.9，算得灌溉用水量表 作物面积（hm2）净灌溉定额（mm）灌溉用水量（万m2）冬小麦 1200 300 400.00 夏玉米 1150 55 70.28 棉花 250 165 45.83 蔬菜 50 800 44.44 合计 560.55 2.工业用水。该项目区无工业，所以为0. 3.居民生活及家畜家禽用水。生活用水按人均日用水量40L，大小 牲畜日用水量平均35L，则居民生活及家畜家禽用水53.8万m3.
水资源利用效率评价模 型 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
郑州大学毕业设计（论文）题目：黄河流域水资源利用效率指标体系建立及现状分析指导教师：管新建职称：副教授 学生姓名：刘小龙学号： 专业：水文与水资源工程 院（系）：水利与环境学院 完成时间：2013年6月3日 2013年 6 月 3 日
黄河流域水资源利用效率指标体系建立及现状分析 摘要：本文建立黄河流域水资源利用效率指标体系，对综合、工业、农业、生 活用水指标指进行分类阐述。同时以省区为单位，选取2010年为现状年，对黄河 流域的用水水平现状进行了计算分析，根据计算结果对比分析各省区的差异。结果 表明:黄河流域用水水平和用水效率较以往有较大提高,但仍然还比较低;流域内用水 水平和用水效率不平衡，流域上游的用水效率低于下游的用水效率;农业用水比例偏 高,既与其特殊的气候条件和种植结构有关,也与该区较为普遍的粗放灌溉方式有 关。 关键词：黄河流域用水水平现状效率指标体系 Abstract: This paper calculations and analysises Present situation of water level and the water use efficiency of various industries in the Yellow River Basin taking a province as the unit and 2010 as the present year. Comparativing and analysising the different water level between different provinces through drawing. Analysising the water use efficiency of various industries through the technique of dependency. Keywords: the Yellow River Basin Water level status Industry water use efficiency
水资源平衡分析 国家投资实施的土地开发整理项目，为了提高耕地质量，绝大多数都规划了灌溉工程。为此，这样的项目区地形图灌区必须进行水资源的平衡分析。 灌区的水资源平衡分析，包含着水质、水量和水位等方面内容，水位的来用水平衡分析比较简单，经过对地形与取用水位相互关系的分析，结合取水工程的设置，划定出自流区和扬水区（扬程大小）即可。这里侧重讨论水量平衡分析的内容。 灌区的水土资源平衡分析是根据水源来水过程和灌区用水过程进行的，这两个过程是逐年变化的，在规划设计时必须先确定用哪个年份的水源来水过程和灌区用水过程进行平衡计算，这个特定的水文年份叫设计典型年，简称设计年，而设计年又是根据灌溉设计标准确定的。 一、灌溉设计标准 选择设计年所依据的标准称为灌溉设计标准。它综合反映了水源对灌区用水的保证程度，关系到灌溉工程的规模、投资和效益。 国标（GB50288-99）规定，设计灌溉工程时，应首先确定灌溉设计保证率，南方小型水稻灌区的灌溉工程也可按抗旱天数进行设计。 （一）灌溉设计保证率 1．定义：指灌区用水量在多年期间能够得到充分满足的机率，一般用得到满足的年数占总年数的百分率表示。它综合反映了用水和
来水两方面的情况。 将多年（长系列）的年灌溉用水量按大小顺序排列，用数理统计方法计算并绘制年灌溉用水量频率曲线，在此曲线上选用的频率值即为灌溉设计保证率值。 如灌溉设计保证率P＝80％，则表示频率P＝80％对应的灌溉用水量出现的机会为P＝80％，意味着每百年中有80年这样的年灌溉用水量可以得到保证，只有20年供水不足或中断，换一种说法（用重现期的语言）就是相当于平均每五年出现一次（五年一遇）供水不足或中断的情况。 2．灌溉用水保证率的确定 ①国标（GB50288-99）规定： 注：1、作物经济价值较高的地区，宜选用表中较大值；作物经
水资源效率的评价 摘要：这是一个讨论水资源利用效率和效益的问题。用工业指标，农业指标和社会生态指标三个方面考虑水资源的利用效率，建立模型，采用加权的方法，全面考虑了水资源利用的状况。 对于问题一，根据题目所给数据，以农业GDP用水量、工业GDP用水量、生活利用效率为各个行业指标，分别评价各省的各个行业水利用效率。可以求得在农业方面，河南的水资源利用效率较高；在工业方面，河南、浙江、山东、北京、广东的水利用效率较高；在生活用水方面，山西、河南、安徽的利用效率较高。 对于问题二，根据题目所给数据，从农业万元GDP用水量，工业万元GDP用水量，人均COD的排放量，人均生活用水率，年降水量五方面综合考虑，得到13个省的综合用水效率。河南、北京、浙江的综合用水效益最高；在不考虑降水量时，新疆、湖南和广西的综合用水效益最低，不考虑年降水量的情况下，综合用水效益最低为安徽、湖北和新疆。 对于问题三，在第二问的基础上，加入因子农业用水量，人均生态用水量，土地灌溉面积，工业总产值的影响建立模型。分别考虑各个因素分别对农业水利用效率、工业水利用效率，社会生态水利用效率的影响。然后利用线性加权，从三个方面综合考虑用水效率。 对于第四问，根据所建立的模型，对收集到的18个省进行水资源利用的评价，可以得到水利用效率较高的为 关键字：利用效率和效益加权综合评价；极差标准化；动态加权；偏大型正态分布 一．问题的提出和重述 1.1问题的提出 水资源是自然环境的基础，是维持生态系统的控制性因素。我国是水资源短缺的国家之一，水资源空间分布极不均匀，总体上东南沿海向西北内陆逐渐减少，水土资源在
地区上的组合不相匹配，水资源分布于产业布局不相适应，水污染造成许多地区缺水严重，水资源供需矛盾较大，水资源短缺已成为制约我国经济、社会、环境协调可持续发展的瓶颈。 1.2问题的重述 我国是全球人均水资源最贫乏的国家之一，人均水资源只有世界水平的1/4。水资源严重缺乏，水资源浪费现象影响着人们的生活和生产。提高生活、生产和生态用水的效率和效益是合理利用水资源的有效途径。 因此，建立水资源利用效率评估指标体系和效益评价模型，用于对全国范围内不同行业、不同城市进行水资源利用效率和效益评估，为政府行政主管部门提供水资源科学管理的决策依据，进行合理的产业结构的调整，促进节水技术和产品的推广，实现水资源的可持续发展。 题目给出我国水资源利用状况的一些指标：水资源总量、年降水量、农业万元GDP 用水量、工业万元GDP用水量、人均COD排放量、人均水资源量、人均生活用水量。利用这些指标对给出的各个省市进行水资源利用的综合评价。（附表一给出了这些指标的13个省市的数据） 1.3需要解决的问题 问题一：利用附表1提供的数据，分别对各个行业水资源效率进行专项评价。 问题二：利用附表1提供的数据，考虑到各个省市的水资源条件和产业结构差异，给出这13个省市的综合用水效益的合理评价。 问题三：上述反映水资源利用情况的指标是否已构成了一个合理的水资源利用效率和效益评估指标体系？ 问题四：运用你所建立的水资源利用效率和效益评估指标体系与评价模型，对你所能收集到的我国各个省市水资源利用情况按专项和综合分别进行评估。 二．问题分析 本文是一个关于如何使得各省份各行业水资源综合利用效率和效益的问题。 对于问题一，利用附表1的数据，以农业万元GDP用水量、工业万元GDP用水量和人均生活用水量为指标，分别评价各个省各个行业水资源利用效率，我们对数据进行极差标准化处理，取偏大型正态分布函数为加权函数，从而得出附表1中个省份各个行业水资源利用效率的排名，从而分析为什么会出现这种差异。 对于问题二，同样利用附表1中的数据，农业万元GDP用水量、工业万元GDP用水量、人均COD的排放量、人均生活用水率（即人均用水量/人均水资源量）和年降水量 作为评价综合水资源效益的指标，运用级标准化和在动态加权下的偏大型正态分布函数，求得每个省份的综合水资源利用效益的排名。 对于问题三，我们从农业用水指标、工业用水指标和社会生态用水指标这三个方面来综合衡量水资源综合利用效率和效益。然后利用线性加权，最终得到每个城市的水资源综合利用效率和效益。 对于问题四，我们利用问题三中建立的模型，根据相关的数据，分别算出农业用水指标、工业用水指标和社会生态用水指标。然后对其进行线性加权，最终可以得到每个城市的水资源综合利用效率和效益。
浅谈水资源供需平衡分析 摘要：在当今资源紧张的大背景下，利用有限的资源创造出尽可能多的价值是人们不断追求的目标。而作为基础性资源之一的水资源，它不仅是环境组成的基本要素，更是一种支持生态系统正常运转的不可代替的重要自然资源，然而，从近几年我国较为严重的洪涝灾害和干旱灾害来看，有限的水资源要想得到充分的利用，必须处理好供需之间的平衡问题，这在城市供水系统中更是与人们的生活密切相关的，因此，我们有必要对水资源的供需平衡做基本的分析和预测，从而使有限的水资源得到充分的利用。 关键字：水资源供需平衡充分利用 一、基本概述 所谓水资源供需平衡就是指可供水量与实际需水量间的关系，而水资源供需平衡分析则指的是，在一定的行政、经济（流域）范围内，各个时期的需水量总和与供水量总和的供求关系分析。它是在流域规划和水资源综合评价分析的基础上，以水资源的供需现状、国民经济发展和社会发展与国土整治规划为依据，运用一定的数学模型和分析方法，测算今后各个时期的用水量和需水量，制定综合平衡、供需协调的水资源长期供求计划和水资源开源节流的总体规划。 具体来讲，水资源的可供给量与其开发的程度和技术水平有关；而实际需水量与工业发展程度、人民正常生产生活水平以及利用水资源的技术等有关。因此，在不同时期，可供水量与实际需水量是在不断变化的，而两者之间的关系也是可变的。供需关系基本表现出3种情况：①供大于需。这说明可利用的水资源还有一定的被进一步利用的潜力；②供等于需。这是一种比较理想的供需状态，说明水资源的开发利用程度与同一阶段人们的生产、生活需要相适应；③供小于需。说明水资源量的短缺，需进一步寻求增加供应量的方法，及时采取开源节流等措施，以缓解供需矛盾。由此我们可以看出，水资源供需之间的平衡只是相对而言的，两者之间的不平衡现象是始终存在的，如果想要利用尽可能少的资源取得尽可能大的效益，我们就需不断研究分析、变动调整供需关系，为制定水资源宏观决策及合理分配与调度奠定基础。 二、水资源供需平衡分析的基本原则 水资源供需平衡分析是一个涉及面很广的一个问题，它不仅要研究供水量与需水量，而且还要结合当地的实际情况，充分分析社会、经济、环境等多方面的因素，因此，在进行水资源供需平衡分析时有用一定的原则做引导。 ⑴流域和地区相结合 通常在研究水资源时都是以流域为基本研究对象的，这也是研究可供水量的起点。而需水量的研究则是要结合所研究区域的经济、社会、环境等的发展情况，具有一定的地区分布特点。然而，我国的经济或行政区域通常与流域分布是不一致的，因此，在进行水资源平衡分析时，要将两者尽可能的统一，划好分区，把小区和大区，区域和流域结合起来。实际上，我国在进行水资源评价时，就已经做到过这一点。在进行具体的水资源供需平衡分析时，要结合以前水资源评价时的经验，使两者充分衔接。如果牵涉到跨流域调水（如南水北调），则更是要注意大小区域的结合，流域与地区的结合。 ⑵近期与远期相结合
水资源供需预测分析技术规范 （征求意见稿） 《水资源供需预测分析技术规范》编制组 2006年8月
ICSXXXXXXX XXX 备案号：XXXX-XXXX 中华人民共和国水利行业标准 SLXXX-XXXX 水资源供需预测分析技术规范 Technical specification for the prediction of supply and demand of water resources 200x-xx-xx 发布 200x--xx-xx 实施 中华人民共和国水利部发布
前言 根据水利部水利水电技术标准制定计划，按照《水利技术标准编写规定》（SL1－2002），在总结以往水资源调查评价和供需平衡预测工作实践的基础上，编制《水资源供需预测分析技术规范》。 《水资源供需预测分析技术规范》主要包括以下内容： 总则：对标准的编制目的、依据、适用范围、分区原则、基本资料收集与整理、现状调查与评价、成果合理性分析等作了说明。 基本资料：对基础资料的搜集及对资料的要求、成果资料的搜集与对资料的要求作了说明。 水资源开发利用情况调查评价：对经济社会资料收集整理、供水基础设施及供水能力调查统计、供水量调查统计、用水量调查统计、用水消耗量分析估算、废污水排放量和污染源调查分析、河道内用水调查分析、以及与水相关的生态环境问题调查评价等内容及要求作了说明 需水预测：对统计口径与分类、经济社会发展指标、生活需水量预测、生产需水量预测、生态环境需水量预测、河道内需水量预测、及河道外需水量汇总等内容及要求作了说明。 供水预测：对地表水供水、地下水供水和其他水源开发利用、供水预测与供水方案等内容及要求作了说明。 水资源供需分析：对供需分析的基本原则与要求、计算途径与方法、基准年供需分析、规划水平年供需分析、特殊干旱期应急对策、跨流域调水水资源供需分析、以及城市水资源供需分析等内容及要求作了说明。 本标准批准部门：中华人民共和国水利部 本标准主持机构：水利部水利水电规划设计总院 本标准解释单位：水利部水利水电规划设计总院 本标准主编单位：水利部南水北调规划设计管理局 本标准参编单位：南京水利科学研究院 本标准出版单位：中国水利水电出版社 本标准主要起草人： 本标准审查会议技术负责人： 本标准体例格式审查人：
加强农田水利基本设施提高水资源利用效率 摘要：本文从目前襄阳全市农田水利建设现状着手，剖析影响提高水资源利用效率的因素，探索新形势下尤其是南水北调中线工程实施后的加强农田水利基本设施建设措施，有效地提高水资源利用效率，造福于民。 关键词：农田水利基本设施水资源现状管理 农田水利基础设施建设，是发展农业生产、提高农业综合生产能力的重要基础设施，是提高农民生活水平和生活质量的重要条件，是改善农村生态与环境的重要保障，加强农村水利建设是加强农村基础设施建设的重要举措。 今年对于我市农田水利基本建设来说既有机遇，也有挑战。一方面，中央一号文件的出台和中央水利工作会议的召开，为我市的农田水利基本建设事业突破性发展带来了千载难逢的巨大机遇。另一方面，50年不遇的重旱袭击，对我们的水利基础设施和农田水利基本建设工作更是一次全面深入、客观真切的检验。 众所周知，襄阳是农业大市，更是水利大市，加强农田水利基本设施建设，提高水资源利用效率，对于襄阳尤为重要： 一、襄阳降水少，蒸发大，干旱频发，是有名的“旱包子”。 襄阳地理位臵特殊，年均降水量878.3毫米，年均蒸发
量为1359毫米，降水量偏少，蒸发量偏大。全市人均水资源量1300 立方米，远远低于全国平均水平2200立方米，仅相当于全省平均水平的3/4，是有名的“旱包子”，属典型缺水地区。 襄阳的干旱灾害频繁，据旱灾资料分析，汉江中游干旱频繁，年际分布不均匀。20 世纪旱灾出现最频繁，其次是19 世纪，16 、17 世纪是干旱增多的世纪，18 世纪有所减少。据湖北省民政厅1950～1979年干旱的统计，更进一步说明鄂北是干旱多发地区。汉江中游地区干旱主要出现在高湿的夏季，尤其是梅雨期过后的“伏旱”；再是秋高气爽时期的秋旱；春季气温回升快且降水少，旱灾也经常出现（见表1.1）。 鄂北岗地旱灾甚为频繁且程度较高，较大旱灾二到三年一遇，时段性干旱年年都有，甚至一年多次，平均一年1.5～2 次，宜城盆地也是干旱多发地区。 干旱发生频繁最高区域为襄州、枣阳、老河口三县市区的北部地区，这一带旱灾甚为频繁且程度较高，较大旱灾二到三年一遇，时段性干旱年年都有，甚至一年多次，平均一年1.5～2次。宜城盆地也是干旱多发地区。据历史资料统计，襄州自明朝以来平均4.3年有一旱年；枣阳明清时期平均12年一次干旱，民国时期则不到两年就有一次干旱；老
毕业设计（论文） 题目：黄河流域水资源利用效率指标体系建立及现状分析指导教师：管新建职称：副教授 学生姓名：学号：20090520217 专业：水文与水资源工程 院（系）：水利与环境学院 完成时间：2013年6月3日 2013年 6 月3 日
黄河流域水资源利用效率指标体系建立及现状分析 摘要：本文建立黄河流域水资源利用效率指标体系，对综合、工业、农业、生活 用水指标指进行分类阐述。同时以省区为单位，选取2010年为现状年，对黄河流域 的用水水平现状进行了计算分析，根据计算结果对比分析各省区的差异。结果表明: 黄河流域用水水平和用水效率较以往有较大提高,但仍然还比较低;流域内用水水平 和用水效率不平衡，流域上游的用水效率低于下游的用水效率;农业用水比例偏高,既 与其特殊的气候条件和种植结构有关,也与该区较为普遍的粗放灌溉方式有关。 关键词：黄河流域用水水平现状效率指标体系 Abstract: This paper calculations and analysises Present situation of water level and the water use efficiency of various industries in the Yellow River Basin taking a province as the unit and 2010 as the present year. Comparativing and analysising the different water level between different provinces through drawing. Analysising the water use efficiency of various industries through the technique of dependency. Keywords: the Yellow River Basin Water level status Industry water use efficiency
水资源利用效率评价模型 摘要 随着科学事业的逐渐发展，厂房高楼的逐渐增多，水短缺问题越来越严重。随着人类的破坏，虽然地球71%表面覆盖的是水，但是其实淡水资源只占了地球总水量的2%左右，而可被人类利用的淡水总量只占地球上总水量的十万分之三，占淡水总蓄量的0。34%。针对该问题，本文从水资源的利用效率分析，对中国各省分水资源效率情况进行评价。 对于问题一，就产业水资源效率方面而言，万元GDP用水量就是衡量用水效率的指标。下文通过单位用水产值使用万元GDP用水量来计算水资源利用效率，针对不同行业，就该行业的GDP越大，而用水量越少，说明该行业用水效率越高。在考虑工业和农业用水效率时，由于不同行业之间水资源利用效率没有可比性，本文考虑引入产业的水资源利用效率系数来反映某区域的工、农业效率水平，这样就可以进行该区域农业和工业水资源利用效率的比较。 对于问题二，综合评价水资源效率是一个全面的，复杂的问题。对于该类问题，本文通过建立经典的层次分析模型对其进行全面评价。首先考虑原数据单位不统一的问题，本文使用无量纲化方法对数据进行预处理；然后分析问题中所给的8个水资源指标，发现在8个指标中只有农业万元GDP用水量、工业万元GDP用水量、人均COD排放量和人均生活用水量对水资源效率产生直接影响，为此本文只选取这4个指标建立层次分析模型。考虑到我国的国情水资源可持续发展，本文分别建立以经济为主和以生态为主的层次分析模型，并使用DPS 统计系统对层次分析模型进行求解。通过两个评价系统对各省份进行不同的排序，并比较不同的偏重的情况下各省的排名。通过比较表分析并对部分省提出合理用水，并提出节水意见。 对于问题三，考虑到问题二建立模型方案层中的评价指标较少，为了根据精确的评价各省份的水资源利用效率情况。通过查阅资料，本文适当的加入新的指标，并通过层次分析发建立优化的层次分析模型。通过建立的模型求解出各指标的权向量。 对于问题四，通过查阅《2009中国年鉴》以及《中华人民共和国水利部公报2010年第1期》找到对应水资源指标数据，利用求解问题三时建立的优化层次分析模型对2008年中国各省的用水情况进行分析评价，最后本文针对求解数据提出提高水资源利用效率的若干建议。 关键词：层次分析模型，无量纲化方法，可比性，权向量，预处理
(2015届) 菏泽市水资源开发利用现状调查 与供需平衡分析 学院：水利土木工程学院 专业：水文与水资源工 学生姓名： 班级：水文一班学号： 指导老师：职称：副教授 2015年6月
摘要 水资源供需平衡分析是节水灌溉项目中可行性研究报告的一项重要内容，通过对项目区的水资源状况及供水保证率的分析评价，来确定项目是否可行及拟采取的治理措施，它是节水灌溉项目前期工作中不可或缺的一项基础性工作。 本文通过对水资源供需平衡分析的概念、内容及一般原则进行详细的阐述，并对菏泽市的水资源进行了供需平衡分析，主要内容可以分为： 1.从分析的范围考虑，可划分为：（1）计算单元的供需分析；（2）菏泽市整个区域的供需分析；（3）菏泽市河流流域的供需分析 2.从可持续发展观点，可划分为：（1）菏泽市现状的供需分析；（2）菏泽市不同发展阶段的供需分析 3.从供需分析的深度，可划分为：（1）菏泽市不同发展阶段的一次供需分析；（2）菏泽市不同发展阶段的二次供需分析 4.按用水性质，可划分为：（1）河道外用水的供需分；（2）河道内用水的供需分分析 在对菏泽市进行水资源供需分析后，分析在编制可行性研究报告中存在的问题，对今后编制节水灌溉项目可行性研究报告具有着积极的指导意义 本文还进行了水资源优化配置的学习，并设计了一个模型，增进了自己对水资源优化的认识。 关键词： 供需平衡分析，菏泽市，水资源优化配置，模型
目录 目录 第1章绪论 (1) 1.1研究目的与意义 (1) 1.2 研究范围、水资源分区及水平年 (1) 1.3 研究内容、技术路线与方法 (1) 第2章水资源及其开发利用现状 (3) 2.1 自然地理概况 (3) 2.2 社会经济概况 (3) 2.3 水资源量分析 (4) 2.3.1 降水量 (4) 2.3.2 地表水资源量 (4) 2.3.3 地下水资源量 (5) 2.3.4 水资源总量 (5) 2.3.5 地表水资源可利用量 (5) 2.3.6 地下水资源可开采量 (7) 2.3.7 水资源可利用总量 (8) 2.4 水资源开发利用现状及水环境质量 (10) 2.4.1 地表水开发利用情况 (10) 2.4.2 地下水开发利用情况 (26) 2.4.3 现状供水工程情况及实际用水量 (27) 2.4.4 水环境质量 (29) 第3章水资源供需预测及供需平衡分析 (30) 3.1 供水预测 (30) 3.2 需水预测 (31) 3.2.1生产需水预测 (31) 3.2.3生态环境需水预测 (40) 3.2.2 总需水量预测成果 (43) 3.3 供需平衡分析 (45) 3.3.1 分析原则与方法 (45) 3.3.2现状供需分析.......................................................... 错误！未定义书签。 3.3.3规划年供需分析 (46) 第4章水资源优化配置 (48) 4.1 水资源优化配置概述 (48)
水资源平衡分析
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水资源平衡分析 国家投资实施的土地开发整理项目，为了提高耕地质量，绝大多数都规划了灌溉工程。为此，这样的项目区地形图灌区必须进行水资源的平衡分析。 灌区的水资源平衡分析，包含着水质、水量和水位等方面内容，水位的来用水平衡分析比较简单，经过对地形与取用水位相互关系的分析，结合取水工程的设置，划定出自流区和扬水区（扬程大小）即可。这里侧重讨论水量平衡分析的内容。 灌区的水土资源平衡分析是根据水源来水过程和灌区用水过程进行的，这两个过程是逐年变化的，在规划设计时必须先确定用哪个年份的水源来水过程和灌区用水过程进行平衡计算，这个特定的水文年份叫设计典型年，简称设计年，而设计年又是根据灌溉设计标准确定的。 一、灌溉设计标准 选择设计年所依据的标准称为灌溉设计标准。它综合反映了水源对灌区用水的保证程度，关系到灌溉工程的规模、投资和效益。 国标（GB50288-99）规定，设计灌溉工程时，应首先确定灌溉设计保证率，南方小型水稻灌区的灌溉工程也可按抗旱天数进行设计。 （一）灌溉设计保证率 1．定义：指灌区用水量在多年期间能够得到充分满足的机率，一般用得到满足的年数占总年数的百分率表示。它综合反映了用水和
来水两方面的情况。 将多年（长系列）的年灌溉用水量按大小顺序排列，用数理统计方法计算并绘制年灌溉用水量频率曲线，在此曲线上选用的频率值即为灌溉设计保证率值。 如灌溉设计保证率P＝80％，则表示频率P＝80％对应的灌溉用水量出现的机会为P＝80％，意味着每百年中有80年这样的年灌溉用水量可以得到保证，只有20年供水不足或中断，换一种说法（用重现期的语言）就是相当于平均每五年出现一次（五年一遇）供水不足或中断的情况。 2．灌溉用水保证率的确定 ①国标（GB50288-99）规定： 灌水方法地区作物种类灌溉设计保证 率（％） 地面灌溉 干旱地区或水 资源紧缺地区 以旱作为主50－75 以水稻为主70－80 半湿润、半干旱 地区或水资源 不稳定地区 以旱作为主70－80 以水稻为主75－85 湿润地区或水 资源丰富地区 以旱作为主75－85 以水稻为主80－95 喷灌、微灌各类地区各类作物85－95 注：1、作物经济价值较高的地区，宜选用表中较大值；作物经
水利工程中高效节水灌溉的技术浅析阮崇岩 发表时间：2019-06-20T15:59:51.040Z 来源：《基层建设》2019年第8期作者：阮崇岩[导读] 摘要：由于我国属于农业生产大国，杭州江腾建设工程有限公司浙江杭州 310000杭州江腾建设工程有限公司浙江杭州 310000 摘要：由于我国属于农业生产大国，所以农业就是本国的基础经济来源，而要想使农业生产质量提升，那么必须要提升农业技术水平，最近几年来，有很多的先进设备与技术在农业生产中所应用，而作为农产品得以生长的基础保障，水资源非常重要，只有提升水资源利用效率，才能促使经济水平不断提升，并且还能够起到环境保护的效果，在这种环境下，农业水利施工设备被广泛应用，而且取得了较 好的成绩。本文就主要讨论了水利工程中高效节水灌溉技术的应用。 关键词：农业水利；高效节水；灌溉技术引文：农田水利建设对我国农业发展起到了积极的推动作用，结合我国水资源实际情况，虽然我国水资源丰富但人口众多，人均占有量相对偏低，在受到区域分布不均匀等方面的影响，水资源的利用率一直处于较低的水平。水资源不仅是人类赖以生存的基础保障，也是农作物生长不可缺少的一部分，面对一些地区水资源濒临匮乏的情况，要提高水资源的利用效率就需要加强农业生产技术的创新和应用，节水灌溉技术在农田水利方面的应用能够缓解水资源短缺的问题，实现水资源的有效利用，符合我国可持续发展战略要求。 1节水灌溉技术分析水资源对经济的发展和农业的进步有着重要的作用。但是我国的水资源比较缺乏，同时存在着一定的用水危机。受到地理因素的影响，其分布存在一定的差异，有些地区的水资源较为短缺，对人们的日常生活造成影响。在我国的用水项目中，农田用水居多，因此，在该方面需重视水资源的节约。在节水灌溉的过程中，需要注意工程技术和管理技术，将这些因素进行综合考虑，能够提升农田灌溉资源的节约。农田水利属于水利工程的一部分，节水灌溉技术在其中的应用主要结合农作物生长情况以及本地区的水文地质条件全面调配，保证水资源能够满足农作物灌溉要求，并达到节约用水的目的。经过多方面研究分析，节水灌溉技术的应用能够解决水资源短缺等问题，提高农作物生产的整体水平，保证农作物经济效益目标的最大化发展。当前我国所应用的节水灌溉技术主要有喷灌技术、微灌技术、步行式灌溉技术、防渗灌溉技术等形式，其中喷灌技术与微灌技术应用比较广泛，喷灌技术主要的原理是利用压力作用将水资源从提前设置好的管道中喷出来，以实现一定区域内的灌溉要求，这种技术具有节约土地、提升产值的效果。而微灌技术主要从农作物根部直接输入生长所需的水分，这种方法的节水效果较为明显，比较适用于水资源短缺的地区，具有周期短、灌水流量小等特点。不管应用那种节水灌溉技术，所要实现的目标基本上是一致的，都是为了节约用水、提高产值，在具体的应用中还需要结合本地区的实际情况采取相应的灌溉技术。 2节水灌溉的重要性水是生命之源，不管经过多少次的革命，经过多长时间水资源的地位都是不容忽视的。随着工业化的快速发展，水资源污染现象越来越严重，对于水资源日益匮乏，人们束手无策，也逐渐认识到节约、节水的重要性，在未来的发展中节约水资源成为人类发展的必经之路。我国是一个农业生产大国，农业生产过程中受不了水资源的支持，传统农业灌溉方式主要以大水漫灌、井灌等方式为主，这种模式下，南方主要采取漫灌方式，在此作用下水资源利用较低、蒸发快；北方主要采取井灌方式，地下水逐渐减少、自然环境受到威胁，这些方面的影响都阻碍地区经济发展和生态环境和谐。灌溉模式的开发创新，进一步提高了地区抗灾能力，减少水资源的利用效率，真正实现高效节水灌溉效果。 3农业水利工程中高效节水灌溉的技术分析 3.1加快完善农业基础数据的采集监测工作 高效节水灌溉技术的应用需要做好前期的准备工作，这样才能保证灌溉技术效益目标的实现，具灌溉技术应用前需要对本地区的农业发展水平与生产规模进行预测，结合相关数据进行全面的分析。结合农业水资源利用情况，做好当地基础数据的收集，为进一步提高节水灌溉应用效果加强农业节水数据的采集与分析工作，可以利用一些现代化、信息化技术手段，比如建立统一的信息网站、利用大数据技术进行统一收集预处理，切实提高农业生产信息化水平。在基础数据的基础上，对农业生产中灌溉数量与灌溉方式进行分析、总结，并以统一格式上传网站，方便基础数据的采集与检测。 3.2喷灌技术 喷灌技术主要通过压力作用将水输送到需要位置，为了满足压力要求需要相应的动力系统与加压水泵，利用压力作用驱动卷盘达到灌溉效果。喷灌技术在应用中需要在相应的设备端口安装喷头，以此满足节水灌溉需求，在实践应用喷灌技术较多的应用于地区水资源丰富的大中型农田当中，灌溉路径不需要通过特定的设计，只要根据农田实际情况进行合理确定就行，利用喷灌机械即可实现整个农田范围的灌溉工作。 3.3微灌技术 相比于喷灌技术，微灌技术的应用也比较多见，其凭借着高效节水、成本费用低、灌溉均匀等特点受到人们的喜爱。微灌技术所应用的管道在尾部都安装有灌水器，能够将水资源均匀、缓慢的灌入到农作物的根部，其主要以滴灌、微喷灌、小管出流灌等几种形式，滴灌利用滴头或者滴灌带设施，将有限的水灌溉到土壤中，由于水流量小消耗时间也比较长。小管出流则是小股水流持续向土壤中进行浇灌，利用小型水管或者稳流器等设备实现水流分散的目的，保证整个农田的全面灌溉。 3.4步行式灌溉技术 步行式灌溉技术主要采取边移动边灌溉的方法，充分结合了节水工艺与机械化技术，在应用过程中机械设备配置比较简单，通过对机械设备进行组装就能够实现灌溉的目的。在应用过程中步行式灌溉技术具有适应能力强、随意调整等优势，由于资金投入少、工艺简单省去了渠道修整等工作，能够根据实际情况有目的地进行灌溉。 3.5防渗灌溉技术 防渗灌溉技术所具有的长期效果很高，采用这一方法进行灌溉的时候需要做好前期的准备工作，以避免水资源渗漏造成的浪费，通过渠道防渗技术的应用，利用渠道进行水资源输送，将高质量防渗材料应用其中减少水资源渗漏问题。除此之外，为了保证高效灌溉效果还应该做好灌溉区与非灌溉区的隔离工作，保证所需区域的灌溉要求，这种技术应用过程中节水性好、使用寿命长、设备相对稳定，是不错的高效灌溉方法。
某土地整理项目采用井灌，项目区总灌溉面积1500h㎡，区内人口1.5万，大小牲畜2.5万头，全部采用低压管道输水管该后，冬小麦种植面积1200h㎡，夏玉米种植面积1150 h㎡，棉花150h㎡，另外种植部分蔬菜。水源以浅层地下水为主，灌区周边主要承受北部边界地下水补给，南部边界有少量排出，东部边界无地下水补给和排出，南北部边界长Lns=5.2㎞，北界水力坡度Jn=0.005，南界水力坡度Js=0.0015，东西边各长Lew=3㎞；地下水埋深大于8m；该区多年平均降雨量P=650mm；灌区范围内为沙壤土，含水层厚度h含=25m，渗透系数K=30m/d。试在灌溉设计保证率为75%下对该井灌区进行水量供需平衡分析与计算。 解：根据已知条件、前面所述表格及公式计算如下： （1）可供水量计算 1．降雨入渗补给量W1 根据项目区范围内土质及地下水埋深，降雨入渗补给系数K取 0.15，补给面积A=5.2×3=15.6k㎡，其计算过程如下： W1=0.001KPA =0.001×0.15×650×15.6×106 =121.68（万m3） 2.侧向补给量W2
W2=365Kh含Lns（Jn-Js） =365×25×30×5200×（0.005-0.0015） =498.23（万m3） 3.灌溉回归补给量W3 地下水埋深大于8米，可忽略不计。 因此，可供水量为W供=W1+W2+W3 =619.91（万m3） （2）需水量计算。由《中国主要农作物需水量等值线图》查得该井灌区所在区域在灌溉设计保证率为75%下冬小麦、夏玉米、棉 花的净灌溉定额分别为300mm、55mm、165mm，蔬菜净灌溉定额 每年按800mm计算。 1.灌溉用水量。灌溉水利用系数￡取0.9，算得灌溉用水量表 2.工业用水。该项目区无工业，所以为0. 3.居民生活及家畜家禽用水。生活用水按人均日用水量40L，大小 牲畜日用水量平均35L，则居民生活及家畜家禽用水53.8万m3. 项目区总需水量为614.35万m3
收稿日期：2014-05-22 基金项目：国家自然科学基金资助项目（91125023）；甘肃省科技计划国际合作专项（1204WCGA013）；中科院知识创新项目 （KZCX2-EW-312） 作者简介：周剑（1979-），男，浙江杭州人，博士，主要从事寒区旱区水文水资源研究。E-mail ：zhoujian@https://www.doczj.com/doc/1410464287.html, 水 利学报SHUILI XUEBAO 2014年12月 第45卷第12期 文章编号：0559-9350（2014）12-1387-12改进SEBS 模型评价黑河中游灌溉水资源利用效率 周剑1，吴雪娇1，2，李红星1，李妍3，仲波4，潘晓多1 （1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃兰州 730000； 2.中国科学院大学，北京100049； 3.兰州大学信息科学与工程学院，甘肃兰州 730000；4.中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室，北京100101）摘要：我国西北干旱半干旱地区内陆河流域农业耗水是水资源消耗的主要部分，准确估算干旱半干旱区绿洲蒸散发（ET ）对合理配置和有效利用水资源非常重要。针对干旱半干旱区作物蒸散受土壤水分胁迫的特点，将土壤水分信息引入到SEBS 模型中，利用MODIS 影像，结合WRF 模式输出的格网和地面观测的气象数据估算2012年黑河中游绿洲蒸散发。与涡动观测结果对比：改进的SEBS 模型更适用于灌溉作物在水分胁迫下的蒸散发估算。进而分别在灌区和黑河中游整个绿洲尺度上评价2012年作物水资源利用效率，结果显示：在灌区尺度上水资源利用效率是57%；以整个黑河中游为对象，由于考虑了地表水地下水的转换和重复利用，绿洲作物水资源利用效率可达到66%，但抽取地下水重复利用消耗大量的能源，为此需要提升单方水的利用效率，减少对地下水的过度开采，做到既节约水资源，又节约能源。 关键词：蒸散发；感热；灌溉水利用效率；黑河流域；干旱半干旱地区 中图分类号：TV213文献标识码：A doi ：10.13243/https://www.doczj.com/doc/1410464287.html,ki.slxb.2014.12.0011研究背景 在中国北方干旱半干旱区，粮食生产主要依靠灌溉，灌溉绿洲的蒸散发是流域水资源消耗的最主要部分，并且干旱半干旱地区普遍过度开采地下水以缓解农业灌溉地表水的缺口，造成地下水位下降并引起很多环境问题（如湖泊干涸、植被退化、土地沙化等）。所以灌溉水资源的合理利用是解决灌溉耕地需水增加与生态用水减少矛盾的关键环节。定量研究流域尺度绿洲蒸散发的时空变化有助于提高农业作物水分利用效率、预测农业产量和优化流域尺度水资源分配，对水资源管理非常关键，明确时空分布的蒸散发对流域尺度水文循环和陆气能水相互作用的认识也是至关重要的。 卫星和遥感技术的广泛应用提供了流域尺度时空变化的陆表信息（如地温、叶面积指数和土壤水分信息等），使得在流域尺度上计算蒸散发成为可能。许多研究人员致力于遥感估算蒸散发物理过程和经验关系的描述 ［1-4］，其中广泛应用的模型包括：陆地表面能量平衡算法（SEBAL ）［5］，地表能量平衡指数（SEBI ）［6］，简化的地表能量平衡指数（S-SEBI ）［7］，地表能量平衡系统（SEBS ）［8］ ，基于SEBAL 带自校正的METRIC 模型［9］和双层蒸散模型TTME ［10］。这些能量平衡模型也曾被用于黑河流 域的蒸散发估算，Zhou 等（2009）利用SEBS 模型与MODIS 数据估算黑河流域的蒸散发 ［11］；Li 等（2012）利用SEBAL 模型与NOAA/AVHRR 数据估算黑河中游的蒸散发 ［12］。近20年，随着遥感估算ET 准确度的提高，利用遥感数据管理和指导灌溉的研究不断增多。Roerink 等［13］（1997）在阿根廷利用遥感估算的ET 评价干旱区流域灌溉方案。Bastiaanssen 等［14］（2001）应用SEBAL 和AVHRR 影 像，辅以农业气象数据在巴西东北部估算月尺度的实际/潜在作物蒸散发和生物量增长，进而指— —1387
水资源概况 项目区属于淮河流域东淝河水系，地表水资源丰富，灌溉条件较好，全部处于淠河总干渠自流直灌灌区范围内。农业生产的主要供给水源有：南侧大潜山总干渠（淠河总干渠）直灌庙东支渠，中侧肥西县柳条湾水库（小一型水库），东侧白露寺支渠（淠河的支渠），内部塘坝堰星罗棋布。淠史杭灌区是我国特大型灌区，淠河总干渠水源来自大别山佛子岭、磨子潭、响洪甸三大水库，灌溉水量充沛，水质较好。 项目区内地下水为松散岩类孔隙水，埋藏深度超过10m，涌水量40～200t/d，均为碳酸氢根离子型淡水，水质条件较好，可满足项目区人畜用水要求。地下水的补给条件主要为大气降水入渗，地下水流向属淮河地下径流区。 1、项目区可供水量分析 项目区水资源丰富，主要供水水源有：淠河总干渠直灌庙东支渠，柳条湾水库小（一）型，区内塘、坝、堰等蓄水工程。水源的可供水量分述如下。 （1）庙东支渠和白露寺支渠供水量 庙东支渠灌区总面积17.25km2，设计灌溉耕地万亩，渠首设计流量0.95m3/s，灌溉水位-45.0m，渠道底宽2m，渠深-1.8m，其中设计水深-1.0m，边坡1：，纵比降1：5000。庙东支渠的陈圩斗渠、孔大塘斗渠、徐大塘斗渠以及10余个直灌放水口，可直接作为项目区的灌溉供水水源。陈圩斗渠全长2.8km，设计流量0.21m3/s，
可灌溉耕地万亩；孔大塘斗渠全长2.6km，设计流量0.21m3/s，可灌溉耕地万亩；徐大塘斗渠全长2.4km，设计流量0.23m3/s，可灌溉耕地万亩；10余个直灌放水口合灌溉流量0.3m3/s，可灌溉耕地万亩。白露寺支渠灌区总面积14.46 km2，设计灌溉耕地万亩。经多年灌溉用水量调查，设计灌溉保证率情况下年引水量约1100万m3。 （2）塘、坝、堰蓄水量 项目区的塘坝堰多为淠史杭灌区内的反调节塘坝，共有大小塘口10余口，其中来水面积较大的有孔大塘、徐大塘，集水面积分别为1.94 km2、1.22km2，塘口口面面积分别为万m2、万m2，塘容分别为万m2、万m2，有效塘容分别为万m2、万m2。10余口塘坝堰总有效塘容约万m2，这些塘坝整修后的复蓄系数可达，年可供水量为万m3。 （3）柳条湾水库可调供水量 柳条湾水库位于项目区东侧，属于拦河坝性质的水库，该坝建于1956年，坝来水面积200km2，兴利库容万m3，总库容343万m3，死库容万m3，防洪库容71万m3，按照库容划分，该水库属于小（一）型水库。拦河坝沿河两岸向上游做堤防长 2.66km，形成了长条形水库，抬高水位至两岸冲田地面1.5m以上，由于来水面积大，调节性能好，常年可保持兴利水位，每年可调节蓄水次。该水库可向项目区内岗圩、双峰两村的冲田地区调节供水，年可调节供水量达165万m3，灌溉耕地达3000亩。