基于灌区尺度的聚落与水土资源空间耦合关系研究
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灌区农业灌溉节水潜力估算理论与方法雷波;刘钰;许迪【期刊名称】《农业工程学报》【年(卷),期】2011(027)001【摘要】为了估算农业灌溉的节水潜力,提出了基于灌区尺度的农业节水潜力估算理论和方法,将不同节水措施实现的灌溉节水量分为"毛节水量"和"净节水量",用于区分目前关于"工程节水量"和"真实节水量"的争论.毛节水量指由于提高灌溉效率,降低渗漏损失和田间蒸发等而少引的灌溉水量.净节水量指采取节水措施后减少的无效消耗水量和无效流失水量之和.案例分析在徒骇马颊河流域现有节水灌溉工程措施基础上分别估算了节水灌溉率提高20%和40%两种场景的节水量.估算结果表明,节水灌溉工程措施的节水潜力很大,但主要是毛节水量,即减少了从水源取用的水量,而净节水量的节水潜力不大.这是由于大多数工程措施的主要作用是提高灌溉水的利用系数,减少渗漏损失,而减少的耗水量相对比较小.%In order to estimate irrigation water-saving potential, this paper proposed a new theory and method based on irrigation district scale.According to this theory, the conception of “gross wate r-saving” and “net water-saving” were introduced to avoid the argument of opinions between engineering-type water-saving and real water-saving.Furthermore,the assessment indicators of irrigation water-saving was conducted and the calculating model of water-saving potential was proposed.To verify this theory and method, a case study on Tuhaimajiahe river basin was made to estimate water saving of irrigation engineering measures with two scenarios at 20% and 40%water-saving rate seperately.The estimate result showed that the water-saving irrigation projects had good effect on gross water-saving water than on net water-saving.【总页数】5页(P10-14)【作者】雷波;刘钰;许迪【作者单位】中国水利水电科学研究院水利研究所,北京,100048;国家节水灌溉北京工程技术研究中心,北京,100048;中国水利水电科学研究院水利研究所,北京,100048;国家节水灌溉北京工程技术研究中心,北京,100048;中国水利水电科学研究院水利研究所,北京,100048;国家节水灌溉北京工程技术研究中心,北京,100048【正文语种】中文【中图分类】S277【相关文献】1.农业灌溉节水潜力分析 [J], 高树文;刘忠玉;金华;宋耀;张孝荣2.农业灌溉节水潜力评价 [J], 姜新慧;徐其士3.RS 和 GIS 支持下的龙口市农业灌溉节水潜力研究 [J], 李相明4.我国粮食主产区农业灌溉节水潜力估算研究 [J], 赵令;雷波;苏涛;周亮5.农业灌溉节水潜力及回归水利用研究进展 [J], 张义盼;崔远来;史伟达因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
灌区分布式多水源时空优化配置刘巍;雷波;廖晋一;杜丽娟【期刊名称】《农业工程学报》【年(卷),期】2022(38)16【摘要】为充分考虑灌区多水源供需水时空分布不均问题,该研究以河北省邯郸市漳滏河灌区为例,通过遥感技术反演土壤含水率并计算不同生育期的土壤水分修正系数,进而计算各子单元的作物需水量;分别以水库配水缺水量最小、灌区效益最大作为配置目标建立灌区分布式多水源优化配置模型,计算并分析9种水文情景下(蓄水高值-降水丰值、蓄水高值-降水平值、蓄水高值-降水枯值、蓄水中值-降水丰值、蓄水中值-降水平值、蓄水中值-降水枯值、蓄水低值-降水丰值、蓄水低值-降水平值、蓄水低值-降水枯值)配水量的时空分布规律。
结果表明:通过遥感反演并模拟得出的灌区土壤含水率空间分布符合灌区实际土壤情况;漳滏河灌区4—8月的累计需水量最大,占全年总需水量的76.8%;不同情景下,民有分区的配水量均高于滏阳河分区,且空间分布变化规律明显;为保证灌区的经济效益,应优先选择水价较低、单位面积配水量较高的引黄水作为主要外调水源。
研究结果可为灌区水资源时空配置及水资源高效管理提供新思路。
【总页数】9页(P135-143)【作者】刘巍;雷波;廖晋一;杜丽娟【作者单位】中国水利水电科学研究院水利所;中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室;安徽理工大学信息与测绘工程学院【正文语种】中文【中图分类】TV213.4【相关文献】1.莘县彭楼灌区多水源优化配置决策支持系统研究2.威-团灌区多水源联合运用及优化配置3.基于区间多阶段随机规划模型的灌区多水源优化配置4.基于区间两阶段模糊随机模型的灌区多水源优化配置5.基于多目标模糊规划的灌区多水源优化配置因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
水文水资源水利规划与设计2018年第7期D O I:10. 3969/j. issn. 1672-2469. 2018. 07. 015引黄灌区水资源配置的多目标耦合优化分析杨喜春(内蒙古绰勒水利水电有限责任公司,内蒙古呼和浩特010010)摘要:为了对引黄灌区的水资源进行优化配置,以小开河为例,通过分析水资源供需矛盾、泥沙长距离输送和地下水环境保护问题,分别建立水量分配效益、泥沙输运效果和地下水位控制模型,采用分层序列法按次序逐步耦合成一个多目标优化模型。
计算结果表明:通过该模型对灌区水资源的合理配置,引黄水利用率达到80?,且 在50?和75?水平年分别有868. 68万和705. 94万6的剩余水量,在保证经济效益的同时,提高了水资源的利用率和环境效益。
为引黄灌区的水资源配置提供科学依据,对促进灌区的可持续发展具有重要意义。
关键词:引黄灌区;经济效益;泥沙输运;地下水;多目标耦合中图分类号:TV213.9 文献标识码:A 文章编号:1672-2469(2018)07-0051-03近年来,引黄灌区在水资源供需、泥沙淤积和 土壤盐碱化等方面的问题日益突出,能否综合考虑 水资源、经济和环境之间的关系,实现灌区持续健 康发展成为研究的热点。
合理配置水资源,使有限 的水量发挥其最大的效益,对于灌区的可持续发展 具有重要意义。
如何科学地进行水资源配置,提高水资源的 利用率,一直是水文水资源研究的难点。
对于灌 区水资源的优化配置,Dlvak<L等人⑴优化了湄 南河流域的水资源配置,并设计了程序;李彦刚 等人[2*以效益为目标对宝鸡峡灌区的水资源利用 率进行研究;许晓华等人[3]通过对位山灌区泥沙 淤积的研究,提出其对生态环境的影响以及解决 措施;胡春宏等人[4]提出将泥沙与水资源联合的 配置方式;杨思存等人[5]对甘肃引黄灌区土壤的 盐渍化特性进行了典范对应分析。
然而,这些方 法对于水资源、泥沙和盐碱化问题的研究属于单 方面或2方面的居多,而对于多目标的联合研究 较为少见。
江南地区,先民择水而居、以水为生、辛勤劳作,共同聚居在一定的地域范围内,形成了聚落。
至明清时期,以江南密布的河湖水网为基础,人们兴修运堤、开凿运河、围湖开垦,在不断适应自然、改造自然的过程中,逐渐在江南地区形成了以桑基稻田、桑基鱼塘为基础的农业体系;又依托江南便利的水运交通,以桑蚕业、纺织业、稻业为主要产业,促进了商业的繁荣。
人们在长期对水环境的适应与改造过程中,形成相适应的生计模式,并不断改造聚落水土关系,提高对水环境与水资源的利用,形成了具有地域特色的空间格局。
本文以江苏省苏州市同里古镇为例,运用空间句法,以江南地区水脉文化为基础,研究江南传统聚落基于水适应性的选址分布与空间格局,探析江南传统聚落与水环境双向关联性。
1研究内容与研究方法1.1江南传统聚落概论从文化生态圈角度出发,本文对江南地理范围的划分,沿用李立在《乡村聚落:形态、类型与演变——以江南地区为例》一书中的界定,包括上海、江苏长江下游、浙江杭州湾沿岸、皖南以及赣东北[1]。
“聚”指聚集,“落”指落地生根、定居[2]。
江南多平原、丘陵,水网纵横、湖泊星罗。
先民以水为生、辛勤劳作,形成了众多聚落。
至明清时期,江南地区以丰富的物产为基础,依托便利的水运交通,形成了以纺织业等核心产业,推动了商品经济的繁荣,形成了周庄、同里、南浔、乌青等商业聚落。
摘要 “择水而居,以水为生”是江南传统聚落聚居生活的基本特色。
水环境是江南传统聚落发展、演变的核心要素,因此以水环境为切入点,分析江南传统聚落水环境文化内涵,并分析其在聚落中的物化表征,探析水环境对于传统聚落空间的影响机制。
以同里古镇为例,运用空间句法,从聚落文化内涵、聚落分布、演变、形态、空间等多个角度,运用量化指标分析水环境对传统商业聚落的影响,为当下乡村精细化建设规划原则的制定提供参照和依据。
关键词 江南传统聚落;水环境;同里;古镇中图分类号 TU-2文献标识码 ADOI 10.19892/ki.csjz.2023.08.29Abstract The basic characteristics of traditional settlements inJiangnan are living by the water and relying on water resources. The water environment is the core element for the development and evolution of traditional settlements in Jiangnan. Therefore, the paper takes the water environment as the starting point, analyzes the cultural connotation of the water environment in the traditional settlements in Jiangnan, and analyzes its physical and chemical representation in the settlement, and explores the influential mechanism of water environment on traditional settlement. The paper takes Tongli ancient town as an example, and uses spatial syntax. Quantitative indicators are used to analyze the impact of water environment on traditional commercial settlements from the perspectives of cultural connotation, distribution, evolution, form, and space, etc. of the settlement to provide a reference and basis for the formulation of the planning principles for the current refinement of the countryside.Key words traditional settlements in Jiangnan; water environment; Tongli; ancient town作者简介:葛澄钰(1997-),女。
基于灌区尺度聚落与水土资源耦合协调度研究—以张掖绿洲为例王录仓;高静;武荣伟【期刊名称】《水土保持》【年(卷),期】2015(003)004【摘要】多个两个相近相通,又相差相异的系统,不仅有静态的相似性,也有动态的互动性,即具有耦合关系。
协调度是度量系统或系统内部要素之间在发展过程中彼此和谐一致的程度,体现了系统由无序走向有序的趋势。
在现代绿洲,水–土–人–经系统存在着高度的共生性和相互依存性。
论文基于张掖市第二次土地调查数据,构建了适合于绿洲灌区的测评指标体系,综合应用耦合度模型、协调度模型,对张掖绿洲29个灌区的聚落与水土资源之间的的耦合协调度进行了分析。
结果表明:张掖绿洲29个灌区单元中,耦合度可划分为高度耦合、磨合、拮抗、低度耦合四类,聚落和水、土资源耦合度耦合度平均值为0.714,为高水平耦合阶段,但空间差异明显。
高度耦合灌区主要分布在部分典型的绿洲核心区,基本沿黑河干流分布;处于磨合阶段的地区主要分布在沿山灌区,或绿洲边缘灌区,但基本上都有径流量较大的支流,水资源有一定的保证程度;处于拮抗阶段的灌区主要分布在张掖境内黑河干流下游的外围地带;低度耦合灌区,主要是肃南皇城灌区和明花灌区,属于更典型的独立灌区。
灌区人–水–土系统协调度的空间分布格局与耦合度分布格局基本类似,同样可划分为极度协调、高度协调、适度协调、低度协调四类,但略有不同,其中,极度协调灌区主要分布黑河干流流经的典型绿洲灌区;高度协调地区主要分布绿洲边缘和少部分沿山灌区;适度协调地区分布在依托独立水系(老军河、马营河、沙河、苏油口河)形成的沿山灌区;低度协调区主要分布在肃南更典型的独立灌区。
综合各灌区单元的耦合度与协调度,对张掖绿29个灌区单元进行分类,将其分为4个类型区:高耦合高协调地区、磨合区(即高耦合低和谐地区)、拮抗区(即中耦合低和谐地区)和低耦合低和谐地区。
【总页数】10页(P55-64)【作者】王录仓;高静;武荣伟【作者单位】[1]西北师范大学地理与环境科学学院,甘肃兰州;;[1]西北师范大学地理与环境科学学院,甘肃兰州;;[1]西北师范大学地理与环境科学学院,甘肃兰州【正文语种】中文【中图分类】F2【相关文献】1.基于Landsat OLI的绿洲灌区土壤盐度最优预测尺度分析 [J], 魏阳;丁建丽;王飞2.微观尺度绿洲乡村聚落用地评价及空间重构——以新疆精河县托托镇为例 [J], 仝雁军;王宏卫;王盼;高一薄;古丽孜热·买买提;朱传梅3.灌区中居民点与水土资源邻近关系——以张掖绿洲为例 [J], 王录仓;高静4.基于灌区尺度的畦田规格优化研究——以泾惠渠灌区为例 [J], 聂卫波;董书鑫;马孝义5.基于绿洲灌区尺度的生态需水及水资源配置效率研究——黑河中游案例 [J], 蒙吉军;汪疆玮;王雅;周朕;江颂因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
一、问题的提出地理学着重研究地球表层人与自然的相互影响与反馈作用。
从地理学萌芽到19世纪的近代地理学,再到第二次世界大战后的现代地理学,人地关系始终是地理学重要的核心概念。
[1]随着时代的发展,“人地关系”的内涵从关注“环境决定论”变为关注“人类如何破坏环境”再变为“人和环境如何和谐共处”。
[2]近年来,地理学的理论、方法和技术不断创新,研究范围不断外扩。
为了避免“学科空心化”现象,地理学科尤其强调人地关系耦合机制的研究。
[3]目前,地理学在国家经济社会发展和生态文明建设中扮演着重要角色,全面、综合、深入地理解人地关系可以帮助学生懂得人与自然和谐共生的道理,理解国家的战略决策。
美、英、德等国家都将人地关系列为国家地理课程的核心概念。
美国地理课程标准从“人类活动如何改造环境”“自然环境对人类活动的影响”“自然资源利用、分布和重要性”三方面阐述人地关系概念。
[4]英国地理课程标准要求学生“理解环境的自然维度和人文维度是相互关联的,并且一起影响着环境的变化”。
[5]德国地理课程标准要求学生理解不同类型、不同空间尺度的人地关系。
[6]在我国,人地关系不仅是中学地理课程的核心概念,也是地理教材编写的主线,还是地理学科核心素养的培养基础。
20世纪80年代以来,我国地理课程标准提出以人地关系思想为指导,以人地关系为逻辑主线编写教材。
在2017年出版的高中课程标准将人地协调观列为地理学科四大核心素养之一。
[7]作为人地协调观的概念骨架,人地关系在地理教材中的表现尤为重要,是地理教育研究者、地理教材编写者和广大地理教师十分关心的内容。
二、地理教材的“人地关系分析框架”1.构建过程本研究认为“人地关系”研究的是人类社会与自然环境的关系,不仅分析人地的相互影响,还分析人地关系的时空变化。
人类活动受自然环境的影响,通过生产等活动改变自然环境,创造出多样的文化景观和特殊的社会环境。
[8]以吴传钧先生的人地关系地域系统为基础,人地关系的分析还需要考虑人地关系随空间和时间的变化。
收稿日期:2011-04-28基金项目:国家自然科学基金(50879060);“十二五”国家科技支撑计划(2011BAD25B05-4)作者简介:刘路广(1984-),男,山东德州人,博士生,主要从事节水灌溉与水资源管理研究。
E-mail :wlhllg814704@水利学报SHUILIXUEBAO2012年7月第43卷第7期文章编号:0559-9350(2012)07-0826-08灌区地表水-地下水耦合模型的构建刘路广1,2,崔远来1(1.武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072;2.湖北省水利水电科学研究院,湖北武汉430070)摘要:为了定量描述灌区水平衡要素及其转化关系,构建了灌区地表水-地下水分布式模拟耦合模型。
通过改进SWAT 模型的稻田及旱作物水分循环、蒸发蒸腾量和渠系渗漏计算等模块,建立了灌区地表水分布式模拟模型;以SWAT 模型中的水文响应单元(HRU )和MODFLOW 模型中的有限差分网格(cells )作为基本交换单元,将改进SWAT 模型的地下水补给量计算值加载到MODFLOW 模型的地下水补给模块,实现了灌区地表水-地下水分布式模拟模型的耦合。
耦合模型在柳园口灌区的应用结果表明,该模型能够准确模拟和预测灌区地表水和地下水的动态变化,为灌区水管理提供了科学依据。
关键词:地表水;地下水;SWAT 模型;MODFLOW 模型;耦合模型中图分类号:TV11文献标识码:A1研究背景在田间尺度上,可以通过试验观测,研究田间水量转化过程;在干渠或灌区尺度上,若采用同样方法必然会耗费大量的时间、人力和物力,有时限于现有的观测手段而无法获得有关要素。
灌区大尺度地表水-地下水分布式模拟为研究灌区“四水”转化规律和制定科学水管理制度提供了新的手段。
目前,分布式水文模型基本针对自然流域开发,不适合人类活动影响强烈的灌区水量转化模拟[1]。
代俊峰[2]针对中国南方丘陵水稻灌区水文特点,对SWAT 模型进行了改进,构建了灌区分布式水文模型。
基于模糊多目标线性规划的都江堰灌区水资源合理配置辛芳芳;梁川
【期刊名称】《中国农村水利水电》
【年(卷),期】2008()4
【摘要】在多目标线性规划求解中引入模糊数学中的隶属度概念,建立以目标隶属度最大为目标的数学模型,将复杂的多目标线性规划转换为简便的求解目标规划问题。
通过都江堰灌区水资源合理配置实例应用的分析,其计算结果表明,该模型不仅能最大限度的接近目标期望值进而得到目标的最优解,且与传统的多目标规划算法相比更加有效、实用,同时还能适用于中小型灌区的水资源合理配置。
【总页数】3页(P36-38)
【关键词】都江堰灌区;多目标规划;隶属函数;水资源配置
【作者】辛芳芳;梁川
【作者单位】四川大学水利水电学院
【正文语种】中文
【中图分类】TV212
【相关文献】
1.灌区水资源合理配置的模糊物元综合评价 [J], 孟春红;路振广;马细霞;邱新强
2.基于多目标模糊规划的灌区多水源优化配置 [J], 付强;肖圆圆;崔嵩;刘东;李天霄
3.基于复合多目标方法的灌区水资源优化配置 [J], 张帆;任冲锋;蔡宴朋;杨志峰;王烜
4.基于pareto front的多目标遗传算法在灌区水资源配置中的应用 [J], 王鹏
5.基于线性规划和MODFLOW耦合技术的人民胜利渠灌区水资源优化配置研究[J], 胡艳玲;黄仲冬;齐学斌;张彦;梁志杰;赵志娟
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2024年4月 灌溉排水学报 第43卷 第4期 Apr. 2024 Journal of Irrigation and Drainage No.4 Vol.43 74文章编号:1672 - 3317(2024)04 - 0074 - 08基于地下水均衡模型的河套灌区地下水补给排泄量分析高雅文,查元源,董 斌*(武汉大学 水资源工程与调度全国重点实验室,武汉 430072)摘 要:【目的】多灌少排的灌溉制度导致河套灌区地下水位上升,土壤盐碱化问题突出,模拟分析地下水补给排泄过程能够增进对河套灌区地下水变化过程的理解。
【方法】建立考虑排水过程的生育期-冻融期地下水均衡模型,分别采用LH-OAT 算法和ES-MDA 算法进行参数敏感性分析和参数率定,并应用在河套灌区义长灌域。
【结果】地下水均衡模型中地下水埋深对潜水蒸发极限埋深、潜水蒸发系数、灌溉水补给系数敏感。
模型在河套灌区应用精度良好,能够充分反映灌域地下水埋深和地下水排水量的变化过程。
对灌域地下水补给排泄关系进行分析发现,灌域地下水补给主要来源于灌溉水入渗,灌域地下水排泄主要去向为潜水蒸发。
在5、7、10月,灌域地下水储量由于较大的灌溉用水和秋浇引水量而增加;9月份潜水蒸发量对地下水消耗量较小,这导致地下水储量增加;6、8月由于引水的补给量减少,部分地下水储量被潜水蒸发消耗。
【结论】本文建立的考虑冻融期和地下水排水过程的水量均衡模型应用在义长灌域效果较好,灌域不同月份地下水储量变化受引水量、地下水埋深、排水量等多种因素主导。
关 键 词:地下水;水均衡模型;补给;排泄;河套灌区中图分类号:P333.1 文献标志码:A doi :10.13522/ki.ggps.2023427 高雅文, 查元源, 董斌. 基于地下水均衡模型的河套灌区地下水补给排泄量分析[J]. 灌溉排水学报, 2024, 43(4): 74-81. GAO Yawen, ZHA Yuanyuan, DONG Bin. Modelling groundwater recharge and discharge in Hetao irrigation district using water balance model[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2024, 43(4): 74-81.0 引 言【研究意义】河套灌区是我国最大的灌区之一,地处我国北方干旱半干旱地区,水资源短缺问题严重。