宁夏引黄灌区耗水量及水均衡模拟_秦大庸
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2024年3月水 利 学 报SHUILI XUEBAO第55卷 第3期文章编号:0559-9350(2024)03-0266-13收稿日期:2023-07-17;网络首发日期:2023-03-11网络首发地址:https:??kns.cnki.net?kcms?detail?11.1882.TV.20240311.0923.001.html基金项目:国家自然科学基金项目(52079143,52209042);国家重点研发计划课题(2023YFF1304202,2018YFC0407705);中国工程院院地合作重大项目(2022NXZD1)作者简介:游进军(1977-),博士,正高级工程师,主要从事水文水资源研究。
E-mail:youjj@iwhr.com协调公平与效率的“四水四定”研究Ⅱ:应用游进军1,贾 玲1,王彦兵2,杨朝晖1,汪 林1,薛志春3(1.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,北京 100038;2.宁夏回族自治区水利调度中心,宁夏银川 750002;3.北京市水科学技术研究院,北京 100044)摘要:宁夏干旱缺水且发展不均衡,以水定需是必然选择。
本文针对宁夏水资源条件和经济社会特征,构建协调公平与效率的“四水四定”优化模型,开展全区“四水四定”方案分析。
模型以用水总量红线指标为水资源刚性约束,根据区域发展战略确定刚性保障需求,通过水与“四定”协调关系分析得出经济社会发展和用水效率可行变化范围。
以2019年为现状、2025年为目标年,采用模型协调优化得出“四定”规模控制目标,以及分行业和区县的用水总量控制指标。
结果表明,在全区73.27亿m3用水总量和41.5亿m3耗水约束下,满足全面小康的“四定”规模为750万人、5481亿元GDP、84.7万hm2灌溉面积和791km2建成区面积。
通过对比分析方案的公平性和效率提升状况,揭示了不同行业、区域的水量流转方向,表明约束设置对结果有显著影响,可为区域经济社会发展和水资源管控决策提供参考。
0引言建国以来,引黄灌区对当地国民经济的发展做出了突出的贡献。
但存在着水资源浪费严重、配套不全、管理落后等问题,大大限制了灌区效益的增加。
水资源的短缺越来越成为当地社会经济发展的制约因素。
1地表水与地下水联合调度灌区水资源的合理调配除了地表水资源自身的调配外,还有地表水与地下水的联合调度,它不仅可以合理利用各种水资源,扩大灌溉面积,在引黄内还可以克服因引黄灌溉引起的一系列小利的环境问题,实现区域和时间上的水资源调节。
因此,实施地表水与地下水的联合调度是保证水资源的均衡、持续利用和有效地抵御旱、涝盐碱等自然灾害的重要途径。
一般来说,引黄灌区的许多地方具有自流灌溉的条件,农田供水十分方便。
既使在需要提灌的地区,受当前水利投资政策的影响,尽管引黄实际成本高于井灌区(按理论上的成本核算),但由于引黄支渠以上成本一部分由政府承担,一部分为平均负担,也就是说在受益区,群众为按亩交费,不论引黄灌溉还是井灌,都交同样的水费,所以相对于井灌而言,农民仍觉得引黄灌溉是较便宜的。
因此,在引黄灌区内,依赖黄河水灌溉忽视井灌的思想非常普遍,造成忽视井点建设。
要科学地进行地表水与地下水的联合调度,并成为水利部门和群众的自觉行为,重要的在于分析这种联合调度的重要意义,经济效益、社会效益和环境效益,使人们在水资源的开发利用观念方面有根本转变。
2地表水与地下水联合利用宏观布局引黄灌区地下水资源比较丰富,其中浅层地下水可开采量约14亿方,宜井区浅层地下水可开采量约5亿方。
但目前,地下水开发利用率不高,年开采地下水不到可开采量的一半。
因此,灌区地下水开发潜力很大,尤其是银北灌区,包括平罗、贺兰、惠农、石嘴山、陶乐县市的几十个乡镇,这里蒸发强烈,不仅造成地下水资源浪费,也是造成土壤次生盐碱化问题的重要原因,已成为农业生产的潜在威胁。
因此,无论从水资源的合理利用,还是防止旱渍碱化的角度,都应合理开发银北灌区的地下水,实现地表水与地下水联合调度。
宁夏引黄灌区典型区域农田退水水量与水质特征黄仲冬;樊向阳;杜臻杰;朱东海【期刊名称】《中国农村水利水电》【年(卷),期】2013()11【摘要】宁夏引黄灌区农田退水污染严重威胁着灌区的水环境质量和黄河水质安全。
于2010年对宁夏引黄灌区西排水沟的农田退水水量与水质动态特征开展了研究工作,结果显示:2010年4-9月通过西排水沟出口断面排入黄河的总水量为2 173.5万m3,占同期引水量(6 460万m3)的33.6%;农田退水中铵态氮最高浓度为4.0mg/L,平均浓度为1.0mg/L,超过《地表水环境质量标准》Ⅲ类水的准限值,属中度污染,总氮平均浓度为4.6mg/L,远远超过了《地表水环境质量标准》所规定的Ⅴ类水的准限值(2mg/L),属重度污染。
4-9月农田退水中铵态氮、硝态氮、总氮和总磷的总负荷分别为1.862 46万kg、7.842 47万kg、11.645 92万kg和541.3kg。
【总页数】3页(P154-156)【关键词】引黄灌区;农田退水;水量与水质【作者】黄仲冬;樊向阳;杜臻杰;朱东海【作者单位】中国农业科学院农田灌溉研究所;中国农业科学院河南新乡农业水土环境野外科学观测试验站;中国农业科学院农业水资源高效安全利用重点开放实验室【正文语种】中文【中图分类】S27【相关文献】1.农田灌溉退水水量及水质平衡模型分析 [J], 刘洪飞;王伟;魏欢2.宁夏引黄灌区农田退水现状及治污技术模式研究 [J], 潘自林;王永平;鲍子云3.宁夏引黄灌区退水水质评价研究 [J], 邢君杰;齐学斌;黄仲冬;樊向阳;朱东海4.宁夏引黄灌区农田退水回灌对土壤盐分影响的试验研究 [J], 穆鑫;吕谋超;温随群;吴海卿;朱东海;马克星5.宁夏引黄灌区农田退水污染现状分析 [J], 刘国强;杨世琦因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
宁夏北部引黄灌区高效节水灌溉发展思路与建议杨志【摘要】在总结引黄灌区高效节水灌溉成就基础上,分析了灌区高效节水灌溉推广存在的问题,提出了灌区发展高效节水灌溉的思路与模式.结合灌区“十二五”高效节水灌溉规划,提出了推广高效节水灌溉的建议,认为要推动灌区高效节水技术广泛应用,在政府的扶持、调控和引导下,除了设计单位优化设计、确定合理灌溉制度,施工单位保质保量完成工程外,还需抓好推广服务体系建设,开展节水设备产品检测认证工作,并进行节水技术培训与宣传工作.【期刊名称】《中国水利》【年(卷),期】2012(000)019【总页数】3页(P50-52)【关键词】高效节水灌溉;发展思路;模式;建议;宁夏【作者】杨志【作者单位】宁夏回族自治区唐徕渠管理处,750001,银川【正文语种】中文【中图分类】S274宁夏回族自治区地处我国西北内陆,3/4的土地面积位于干旱半干旱气候区,干旱缺水、经济欠发达是基本区情,水问题历来是宁夏经济社会发展中的基础性和战略性问题。
宁夏自然地理存在明显的地带分区,按降水等值线结合区域地貌特征,分为三大地理单元,即降水量小于200 mm的北部引黄灌区、降水量在 200~400 mm之间的中部干旱风沙区和降水量大于400 mm的南部黄土丘陵区。
北部引黄灌区主要包括银川市、石嘴山市全部及中卫县、中宁县、灵武市、青铜峡市、吴中市利通区的引黄灌区部分和黄河左岸部分,总面积1.94万 km2,约占全区土地面积的29%。
该区地势平坦,土地肥沃,引黄河水方便,具有得天独厚的农业生产条件,素有“塞上江南”之称,是自治区经济集中和人口聚集区,经济发展水平相对较高。
该区多年平均年降雨量178 mm,当地水资源量4.26亿m3,占全区水资源总量的37%,其中地表水资源量2.27亿m3,地下水资源量1.5亿m3,加上黄河分配水量后,可利用水资源量33.35亿m3,人均水资源占有量945 m3,约占全国均值的1/2。
宁夏引黄灌区春小麦需水规律初探摘要利用2a的分期播种试验资料,根据联合国粮农组织提供的Pemman—Monteith蒸散量计算公式和农田水分平衡方程,计算宁夏灌区春小麦各发育期和整个生育期需水量和水分盈亏量的值,分析春小麦播期与需水量和水分盈亏量的关系,并针对宁夏农业生产实际,提出可行性建议。
关键词引黄灌区;春小麦;水分盈亏量水资源匮乏是限制宁夏农业生产的重要因素之一,但引黄灌区得黄河水利之宜,成为我国重要的商品粮基地之一,被誉为宁夏的“粮仓”。
近年来,随着全球气候变化及人类活动影响,黄河来水量不断减少,灌区可用水量也不断缩减。
为此,广大农业、水利专家在农业节水技术措施、节水技术体系建设和节水工程建设等方面做了大量工作,取得了显著成绩。
但是目前针对作物的蒸腾耗水与灌溉制度和灌溉定额等的研究还很有限。
鉴于此,笔者利用2a的田间试验观测资料,计算了宁夏灌区春小麦不同播种期与需水量及水分盈亏量之间的关系,从而为指导当地农业生产、提高水资源利用率提供科学依据。
1材料和方法试验于2004~2005年在宁夏永宁县仁存乡东方村进行,供试材料为在宁夏种植面积较大、性状表现稳定的永良4号春小麦。
试验地分为6个小区进行分期播种,每7d播1期,共6期。
2004年1期播种时间为2月26日,各小区面积为89.5m2;2005年1期播种时间为3月4日,各小区面积为96.0m2。
供试地土壤类型为灌淤土,全盐含量0.52g/kg,有机质含量10.5g/kg,全氮含量0.66g/kg,全磷0.72g/kg,全钾19.2g/kg,pH值为8.25,生长季地下水位1.8m;在试验地安装百叶箱,从播种到收获期间,每天8时、14时、20时观测干湿球温度及最高、最低气温,风速、降水量等资料用距离试验地4km的永宁气象站资料代替。
田间施肥、喷药、灌水等耕作措施与当地农户相同。
每10d取土1次,小麦拔节期以前取土深度为50mm,拔节期以后为100mm,采用烘干称重法测定土壤含水率。
宁夏引黄灌区水量调度工作的思考作者:黄镇坪来源:《科技创新与应用》2013年第28期摘要:水量调度是灌溉管理的一项重要工作,水量调度工作已成为新时期水利工作和灌溉管理的重点,搞好水量调度工作对提高水资源的利用率,解决灌溉矛盾,确保农民增产增收,保证渠道安全输水,促进社会和谐发展具有重要意义。
关键词:宁夏;引黄灌区;水量调度;工作思考引言引黄灌区是一个有着悠久历史的老灌区,灌溉管理工作由无序到有序,由自然的、粗放的、传统的管理模式逐步进入了规范化、制度化、科学化的发展轨道。
各项用水制度和管理措施的出台、计划用水及“水费一价制”和“一票到户制”的实施规范了灌区灌溉秩序,水费收入逐年增加,管理水平不断提高,灌区末级渠系管理体制改革也已实施。
在水量调度过程中,我们从最初的人工徒步行进查看水位到今天坐在办公室通过我们的“千里眼”-水位遥测信息系统给我们传输渠道沿线的水情信息,甚至部分地段用上了2兆的光纤利用英特网传输实时水情的图片,为我们监督渠道沿线的运行情况,及时发布调度指令,科学合理的调配水量提供了最有效的实时数据。
这两年,管理处又多方筹措资金100多万元建设水量调度控制信息化平台。
目前DLP大屏等硬件设施已经安装完毕,后续的软件程序正在不断完善。
这一举措,使水量调度工作将不断向科学化、信息化的方向迈进。
1 水量调度工作的现状1.1 建章立制、规范完善了各项规章制度在水量调度工作中,我们依据国家及省市水行政主管部门有关政策、文件,借鉴兄弟灌区水量调度管理经验,结合唐徕渠灌区的实际,陆续出台了水量调度规程、交水保证率制度、干渠临时架泵管理办法以及当班调度、值班领导岗位职责等方面的一系列规章制度,逐步规范了水量调度管理工作,使水量计量、计划用水、合理组织轮灌及灌区田间工程管理和运行等工作有章可循、科学规范,促进了灌溉管理水平的提高。
特别是近几年,为了适应新的形势和灌区改革发展的需要,在多方征求意见的基础上,对《唐徕渠灌区水量调度工作规则》、《唐徕渠灌区测水量水制度》、《唐徕渠灌区供用水制度》《唐徕渠灌区供水商品率制度》等进行了修改完善,这些都为合理的水量调配,最大限度的发挥水资源的有效利用起到了规范和保障作用。
宁夏引黄灌区水资源和生态环境关系的研究刘改有一、引黄灌区概况宁夏引黄灌区又叫银川灌区,位于宁夏东北部,分布在黄河干流两岸,南北长320 余km,东西宽30—50km,呈狭长葫芦形。
地属西北干旱气候区,年降水量平均192mm,无论年降水总量还是降水季节分配,都远不能满足作物正常需要。
这里蒸发能力强,水面蒸发量最高达1960mm,没有灌溉就没有农业。
银川灌区有两千余年的灌溉历史,已发展成我国巨型自流灌区,是宁夏回族自治区的主要农业经济区和商品粮基地。
银川灌区以青铜峡水库为界分为两部分:青铜峡水库以南为(中)卫(中)宁灌区,卫宁灌区地面坡度较大,为1/1000—1/3000,土质透水性好,地表及地下径流通畅,地下水埋深一般大于2m,地下水矿化度低,为1—3g/L,或小于1g/L。
除局部洼地外,盐碱危害不大。
青铜峡水库以北的青铜峡灌区又分为河西灌区和河东灌区。
河西灌区包括青铜峡、永宁、银川、贺兰、平罗、石咀山等县市,地势自西南向东北方向倾斜,地面坡度越北越平缓。
其中银北灌区包括永宁县北部、银川郊区、贺兰县、平罗县、石咀山郊区和农垦系统的七个国营农场,地面坡度极为平缓,南北向约为1/6000—1/8000。
而高庙湖、燕窝池等封闭洼地,其中心低于黄河正常水位3—5m,西大滩之西沿地面,普遍低于黄河水位1—3m。
所以银北灌区地表地下径流条件都差,排水困难,地下水埋深浅(1—1.5m),矿化度高(1—5g/L,部分地区可达10g/L)。
土壤盐渍化现象普遍而且严重。
截止1985 年,全灌区有不同程度的盐碱耕地129.5 万亩,银北地区占99.2 万亩,为整个平原区盐碱地面积的77%。
银北地区还分布有大片荒地,水资源和环境生态问题特别突出。
河东灌区包括青铜峡县东部、吴忠、灵武和陶乐。
地势自黄河向东逐渐升高,除局部洼地外,一般排水条件良好。
陶乐县为高阶地,自成灌溉系统,为电力灌区。
二、灌区水平衡与灌区农业生态环境黄河过境水量的一部分积极参与了本区水循环,这是本灌区水文方面的突出特点(表1)。
宁夏引黄灌区农业灌溉用水质量提升措施马芳;吴斌;马静【摘要】宁夏地处西北内陆干旱地区,水资源极为匮乏,属于重度缺水区.而引黄灌区用水户不良的用水习惯也带来了一系列问题,加上农业配水的逐年减少对农业用水提出了更高要求.通过分析目前农田水利灌溉中存在的问题,针对提升宁夏引黄灌区农业灌溉用水质量提出措施,以实现宁夏水资源的可持续利用.【期刊名称】《宁夏农林科技》【年(卷),期】2018(059)004【总页数】2页(P62-63)【关键词】水资源;引黄灌区;农业用水质量;提升措施【作者】马芳;吴斌;马静【作者单位】宁夏中宁县水务局泉眼山水电站,宁夏中宁 755100;宁夏农林科学院农作物研究所,宁夏永宁 750105;宁夏农林科学院农作物研究所,宁夏永宁 750105【正文语种】中文【中图分类】S274宁夏回族自治区地处我国西部内陆,全区降水稀少、蒸发强烈、光热资源丰富。
以黄河自流灌溉为依托的宁夏引黄灌区,具有悠久的灌溉历史,创始于西汉元狩年间(公元前122年~前117年),自古就有“天下黄河富宁夏”、“黄河百殆,唯富一套”之说。
2017年10月10日宁夏引黄古灌区成功申报世界灌溉工程遗产并授牌。
目前引黄灌区农田灌溉面积53.33万hm2,是宁夏农业发展的精华地带。
宁夏引黄灌区农业种植历来有大水漫灌的习惯,水资源利用率低,由此带来了水资源浪费、区域次生盐碱化、水资源紧缺形势加剧等问题。
加上近年黄河上游来水量持续降低,工农业用水矛盾加剧,农业配水逐年减少等客观原因,因此,研究提高农业灌溉效率,优化用水结构和提高用水效率,实现水资源优化配置和可持续利用,对宁夏引黄灌区农业发展和保障粮食安全具有重要意义。
1 农田水利灌溉存在的问题1.1 用水需求持续增加,水资源供需矛盾日趋尖锐近年来,随着全球气候变暖,黄河枯水周期越来越长,导致来水量呈下降趋势,水资源日趋短缺。
宁夏引黄灌区年降水量在200 mm左右,而年蒸发量在2 000 mm以上,蒸发量是降水量的10倍以上。
宁夏引黄灌区水资源利用现状及存在问题分析一直以来,引黄灌区是宁夏解决农业生产灌溉用水的一个重要措施,在农业经济建设和发展中发挥着不可替代的作用。
本文主要对当前宁夏引黄灌区水资源利用现状及存在的问题进行深入探讨,并探讨相应的解决对策。
标签:宁夏;引黄灌区;水资源利用引黄灌区在宁夏地区的经济发展做出了重大贡献。
但在实践中,存在水资源利用率低、水利工程老化、水资源管理不佳及水体污染等问题,在很大程度上降低了灌区整体效益。
为实现科学的引黄灌区,充分利用水资源,必须对存在的问题进行分析,找出针对性解决措施。
一、宁夏引黄灌区的水资源利用现状及问题(一)水资源开发及利用现状分析在取水方面,截止2015年低,整个宁夏地区的取水量超过75.157亿m3,包括地下取水6.012亿m3,取地表水0.928亿m3,取黄河水68.217亿m3。
在用水方面,同年全区农业灌溉取水量为67.735亿m3,占总全区总取水量的90.1%;工业生产取水4.781亿m3,占比6.4%;城镇居民生活取水1.320亿m3,占比0.18%;农村居民和牲畜取水量为0.691亿m3,占比0.9%。
在耗水量方面,宁夏全区一共消耗水量为39.263亿m3,包括地下水2.632亿m3,黄河水35.365亿m3,地表水1.266亿m3。
另外,从水环境看,黄河入境断面下河监测站监测数据显示,全年水质为Ⅱ~Ⅲ类,水质较好。
出境断面监测数据显示,水质全年Ⅲ~Ⅳ类,丰水期水质要好于枯水期。
(二)存在的问题一是水资源利用率不高。
引黄灌溉自流灌区,水利工程老化严重,渗漏问题突出,导致水资源利用率不高,利用系数仅仅在0.43~0.45,且平原区域的农业生产以漫灌为主,粗放型灌溉,排引比超过0.58。
水稻的毛灌定额是20080m3/hm2,水浇地平均毛灌定额为15020m3/hm2,这大幅超出了作物实需水量。
数据显示,作物水分生产率仅仅为0.65kg/m3,和现阶段黄河流域节水灌区的1.84~2.05kg/m3有较大差距,可以看出农业生产用水存在严重的浪费问题。