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北方大型灌区渠井结合配置模式研究

北方大型灌区渠井结合配置模式研究

作者：李建承西北农林科技大学

学位级别：硕士

北方大型渠井结合灌区在保障粮食安全、促进区域经济与生态环境协调发展中具有极其重要的作用。近些年来受气候变化和人类活动的影响,北方灌区水资源短缺,供需矛盾突出,渠井用水比例失调,导致地下水无序开采,农田生态环境劣变,严重影响... 详细信息

北方大型渠井结合灌区在保障粮食安全、促进区域经济与生态环境协调发展中具有极其重要的作用。近些年来受气候变化和人类活动的影响,北方灌区水资源短缺,供需矛盾突出,渠井用水比例失调,导致地下水无序开采,农田生态环境劣变,严重影响灌区的可持续发展,因此,进行北方大型灌区渠井结合水量配置和工程配置模式研究具有重要的意义。本文以陕西省泾惠渠灌区为研究对象,在分析渠井结合灌区水循环特征的基础上,运用地下水均衡模型,定量分析了各循环要素之间转换关系;以灌区缺水量最小拟定了适合灌区发展的情景模式,确定了基于地下水位变幅最小的合理渠井用水比例;以地下水的合理开采规模为依据,进行了灌区机井合理布局和渠井结合渠道系统的研究,探讨了渠井结合灌区水资源可持续利用的管理策略。主要研究结论有:(1)概化了灌区水循环系统,通过对降水、地表水(渠水)和地下水(井水)转化关系的分析,认为渠井结合灌溉改变了自然水循环的路径、强度和结构,灌区可利用的水资源除天然降水外,主要是通过渠道引用的地表水和机井开采的地下水,这些水在自然因素和灌溉、开采的影响下循环转化,其结果最直接地反映便是地下水位动态。(2)灌区地下水均衡分析表明,降水入渗补给、渠系渗漏及田间灌溉入渗补给、井灌回归补给是灌区地下水的主要补给源,占总补给量的90%以上;人工开采是灌区地下水的主要排泄途径,占灌区总排泄量的86%以上;利用GIS技术和开采系数法对灌区地下水开发潜力进行了分析计算,结果表明灌区地下水超采面积占总面积的80%以上。(3)基于灌区供需平衡分析结果,对规划水平年(2020年)四种情景模式条件下的地下水均衡进行了计算,以地下水位变幅最小为准则,确定出50%、75%保证率灌区合理的渠井用水比例为2.12和2.11。50%保证率春、夏、冬各灌季合理渠井用水比例分别为2.83、2.03和1.63;75%保证率灌区春、夏、冬各灌季合理渠井用水比例分别为2.41、1.72和1.62。(4)以地下水超采量最小和灌区缺水量相对较小为目标,拟定了不同的地下水开采规模方案,根据地下水均衡计算结果的分析比较,确定了合理的地下水开采规模为16258万m3。运用单井控制面积法计算了各水文地质分区合理的机井数量及井距,初步提出了在灌区现有机井16479眼基础上削减10.9%的调整方案。根据灌区渠井结合工程的运行现状、作物种植结构及需水特点,研究了低压管道输水和U型渠道输水的两种渠井结合形式,并对其输配水工程及管网布设进行了初步规划。(5)分析了渠井结合灌区管理中存在的问题,从健全灌区水资源统一管理体制、促进灌区水价改革、加强灌区地下水监管力度、完善灌区渠井结合工程配置建设等方面,提出了渠井结合灌区水资源高效安全利用的管理策略。

关键词：渠井结合地下水均衡渠井用水比例供需水量平衡渠井工程配置泾惠渠灌区

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渠井结合灌区多尺度灌溉水利用效率评价

河南水利与南水北调 2022年第10期51卷 21-23页

作者：李星瑜陈欣欣河南省开封水文水资源勘测局河南开封475000

渠井结合是中国北方灌区常用的灌溉方式,灌溉水利用效率评价进行科学灌溉的依据。文章总结了多种灌溉水利用效率评价指标及其尺度效应。选取柳园口灌区为研究对象,设计了农田尺度和中等尺度试验,分别监测其地下水补给量、各小区潜水蒸... 详细信息

渠井结合是中国北方灌区常用的灌溉方式,灌溉水利用效率评价进行科学灌溉的依据。文章总结了多种灌溉水利用效率评价指标及其尺度效应。选取柳园口灌区为研究对象,设计了农田尺度和中等尺度试验,分别监测其地下水补给量、各小区潜水蒸发量、自然降水和径流条件下的入渗过程及灌区的气象、引黄水量、产量等因素,进而进行田间尺度、中等尺度的水量平衡分析,获取两种尺度灌溉水利用效率评价指标-灌溉水分生产率、蒸发蒸腾量水分生产率及毛入流量水分生产率。结果表明,中等尺度灌溉定额大于田间尺度,因此中等尺度灌溉水分生产率较小;尺度间水稻腾发量水分生产率水平接近;田间尺度水稻腾发量占毛入流量的比率高于中等尺度,由此说明在两种尺度中水稻所消耗水量的水量均较低,有大量出流现象的存在。该研究可为渠井结合灌区灌溉提供指导。

关键词：渠井结合多尺度灌溉水利用效率水量平衡

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渠井结合合理利用水资源

渠井结合合理利用水资源

2007年水利青年科技论坛

作者：周万银原永兴王中涛河南省人民胜利渠管理局

本文先介绍了灌区渠井结合的水文地质条件,从地下水埋深与作物产量、涝碱、潜水蒸发等几方面的关系分析了调节地下水埋深是搞好生态平衡的中心环节,阐述了渠井结合在综合防治旱涝碱和合理利用水资源中的作用。

关键词：渠井结合合理利用水资源

来源： cnki会议评论

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引黄灌区渠井结合灌溉的必要性及效益分析

中国水运（下半月） 2012年第12期12卷 205-206页

作者：宁玉清李洪生河南省人民胜利渠管理局河南新乡453000

水资源短缺越来越突出,利用单一水源灌溉难以满足农作物的需水要求,联合利用地表水与地下水灌溉是行之有效的办法。由于灌溉水源不同,形成灌区渠井结合的形式和特点。通过机井建设及田间工程配套可以有效实行渠井结合灌溉,实现高效用水... 详细信息

水资源短缺越来越突出,利用单一水源灌溉难以满足农作物的需水要求,联合利用地表水与地下水灌溉是行之有效的办法。由于灌溉水源不同,形成灌区渠井结合的形式和特点。通过机井建设及田间工程配套可以有效实行渠井结合灌溉,实现高效用水。分析了渠井结合建设的经济效益。

关键词：水资源渠井结合效益分析

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基于地下水均衡的灌区合理渠井用水比例

排灌机械工程学报 2015年第3期33卷 260-266页

作者：李建承魏晓妹邓康婕西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

基于地下水均衡模型，分析了陕西泾惠渠灌区不同频率典型年的地下水均衡状况，结果表明降水入渗补给、渠系渗漏及田间灌溉入渗补给、井灌回归补给是灌区地下水的主要补给源，占总补给量的82．89％～85．99％；而人工开采是灌区地下水的... 详细信息

基于地下水均衡模型，分析了陕西泾惠渠灌区不同频率典型年的地下水均衡状况，结果表明降水入渗补给、渠系渗漏及田间灌溉入渗补给、井灌回归补给是灌区地下水的主要补给源，占总补给量的82．89％～85．99％；而人工开采是灌区地下水的主要排泄途径，农灌地下水开采量、人畜和工业用水开采量占总排泄量的69．7％-72．86％．以2010年为现状基准年，2020年为规划水平年，结合灌区发展规划，设置了4种不同的灌区发展情景模式，运用所建立的地下水均衡模型计算了不同情景模式下的地下水位埋深，其变化范围为0-0．07m；以地下水位变幅最小为准则，得出了不同频率典型年合理的渠井用水比例范围为1．49～1．53，从而为灌区地下水资源的高效持续利用提供了依据．

关键词：渠井用水比例渠井结合地下水均衡情景模式泾惠渠灌区

基于GWM的灌区地表水与地下水合理配置研究

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基于GWM的灌区地表水与地下水合理配置研究

作者：武弘族西北农林科技大学

学位级别：硕士

灌区作为农产品的主要产区,在农业生产上有具有举足轻重的作用。受气候的影响,缺水是灌区普遍存在的问题,而且不合理用水会导致一系列环境问题,所以对灌区水资源进行合理配置具有重要意义。在渠井结合灌区,合理配置地表水和地下水、确... 详细信息

灌区作为农产品的主要产区,在农业生产上有具有举足轻重的作用。受气候的影响,缺水是灌区普遍存在的问题,而且不合理用水会导致一系列环境问题,所以对灌区水资源进行合理配置具有重要意义。在渠井结合灌区,合理配置地表水和地下水、确定适宜的渠井用水比例,可使地下水位多年平均水平保持在合理范围内,促进灌区可持续发展。本文以陕西省泾惠渠灌区为研究对象,通过概化灌区水循环系统,建立灌区地下水数值模拟模型,并尝试将地下水管理程序GWM运用到灌区,寻求满足水位、水量等约束的最大开采量,最后提出适宜的渠井用水比例,并以此进行灌区地表水与地下水合理配置,以期为灌区水资源可持续利用提供依据。研究取得的主要结论如下:（1）受自然和人为因素的影响,渠井结合灌区水循环具有“自然——人工”二元水循环特征。灌区地下水位年内和年际变化特征受降水和灌溉的影响显著,均具有时段性特征。一般来说一年中冬春灌季是地下水的主要恢复期,夏灌季是地下水的主要消耗期,年内水位有上升、稳定和下降三种变化情况;2000年以来地下水位动态呈下降和波动变化态势。（2）基于泾惠渠灌区地下水循环条件的分析,将灌区潜水运动概化为二维非稳定流,利用GMS的MODFLOW模块建立非稳定地下水流数值模拟模型。模型的识别和检验结果表明,模型能反映实际流场分布,地下水位模拟效果与实测拟合较好,认为模型满足应用要求。（3）地下水管理程序——GWM（the Ground-Water Management Process）的文件组成、结构和求解方法的形式较为固定,可应用于单目标的地下水管理问题。结合泾惠渠灌区实际情况,以灌区抽水量最大为目标,以变量取值、水位、抽水量等为约束,构建灌区GWM水资源优化管理模型。（4）基于GWM灌区地下水管理模型,求得满足不同水文年水位约束和水量约束的水资源合理配置方案,即在平水年、丰水年、枯水年灌区农灌最大开采量分别为1.27亿m3、1.15亿m3、1.39亿m3。经研究分析得出,平水年灌区冬灌、春灌和夏灌期合理的渠井用水比例分别为2.3、1.9、0.65,丰水年分别为2.4、1.8、0.8,枯水年分别为1.9、1.8和0.5。（5）灌区水资源合理配置的模拟结果表明,合理调节各县（区）不同时期的农灌开采量和渠灌引水量,可以使地下水位下降区的降速减缓,同时不会对水位波动变化区产生不良影响。水资源合理配置方案实施后,不影响灌区地下水流向,而地下水位整体上升约1m左右,另外有多处的降落漏斗面积缩小。

关键词：灌区水循环渠井结合 MODFLOW GWM 水资源配置

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泾惠灌区地下水合理开发利用分析研究

地下水 2000年第4期22卷 164-165页

作者：李雪静陕西省泾惠渠管理局陕西三原713800

泾惠灌区六十年代开展地下水动态观测以后 ,全年渠井灌比例就逐步调整到 6∶ 4 ,使“三水”平衡。改革开放以来 ,体制和水价调整 ,致使地下水连年超采 ,水位持续下降 ,1985年至今累计降幅达 8.85m。今后应重视“地库”调蓄作用 ,实行“... 详细信息

泾惠灌区六十年代开展地下水动态观测以后 ,全年渠井灌比例就逐步调整到 6∶ 4 ,使“三水”平衡。改革开放以来 ,体制和水价调整 ,致使地下水连年超采 ,水位持续下降 ,1985年至今累计降幅达 8.85m。今后应重视“地库”调蓄作用 ,实行“两水”统管 ,增加渠水引入量和地下水开采量 ,同时应完善灌区地下水观测井等基础设施建设。

关键词：开发利用渠井结合地下水位水价动态观测