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干旱地区灌溉生产函数与经济用水灌溉定额的确定方法探讨

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中国沙漠 1995年第4期15卷 362-367页

作者：张巨俭郭忠甘肃农业大学水利系

本文利用最优化计算方法，分析了干旱地区作物产量与灌溉定额之间的关系，论证了灌溉生产函数的求解与经济用水灌溉定额的确定方法，为灌区计划用水提供科学根据。

关键词：干旱地区灌溉生产函数经济用水灌溉定额

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渭河陕西段径流量对经济用水的响应

干旱区地理 2016年第2期39卷 265-274页

作者：李晓娟张军龙宋进喜杨小刚西北大学城市与环境学院陕西西安710127

随着社会的发展,区域经济用水对河流径流量的影响日益显著,厘清河流径流对经济用水的响应机制,将为区域水资源可持续利用及科学管理提供依据。以渭河陕西段关中地区经济用水、径流量以及相关数据为基础,采用年际变差系数法、累计距平法... 详细信息

随着社会的发展,区域经济用水对河流径流量的影响日益显著,厘清河流径流对经济用水的响应机制,将为区域水资源可持续利用及科学管理提供依据。以渭河陕西段关中地区经济用水、径流量以及相关数据为基础,采用年际变差系数法、累计距平法和Mann-Kendall趋势检验法对经济用水量和径流量的变化趋势进行分析,利用相关分析法和回归分析法研究流域内径流量对经济用水的响应,探讨农业用水、工业用水及生活用水对径流量的影响程度。结果表明:1997-2013年渭河流域经济用水量总体呈上升趋势但增幅不大,其中,农业用水所占比重最大;渭河陕西段径流量1960-2013年有显著减小的趋势,变化率为-0.8 m3·s-1;渭河径流量对关中地区经济用水量有较强的响应,3种用水中径流量对农业用水响应程度最大,表现为径流量随着农业用水量的增加而减少,径流量变幅约是农业用水变幅的11.6倍,并且这种趋势越来越显著,尤其在枯水季节,农业用水量的增加会加速渭河径流量的枯竭,而工业用水量和生活用水量对径流量的影响较小,这表明大力推进节水农业是缓解水资源供需情况日趋紧张的有效途径。

关键词：径流量经济用水响应渭河

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宝鸡峡灌区经济用水模式研究

西北大学学报（自然科学版） 2009年第2期39卷 325-328,344页

作者：张亚平李怀恩孟小宇西安理工大学水利水电学院环工系陕西西安710048 民建陕西省委员会陕西西安710004

目的建立基于因子权重法的宝鸡峡灌区经济用水多目标规划数学模型。方法在实地调查和总结国内外研究成果基础上,应用定性与定量相结合的方法,对宝鸡峡灌区经济用水数学模型进行计算和分析。结果建立了基于因子权重法的宝鸡峡灌区经济用... 详细信息

目的建立基于因子权重法的宝鸡峡灌区经济用水多目标规划数学模型。方法在实地调查和总结国内外研究成果基础上,应用定性与定量相结合的方法,对宝鸡峡灌区经济用水数学模型进行计算和分析。结果建立了基于因子权重法的宝鸡峡灌区经济用水多目标规划数学模型,得出了灌区不同典型年的水量调配方案。结论提高了在总量控制约束下宝鸡峡灌区水资源经济、社会、生态综合效益。

关键词：宝鸡峡灌区经济用水水多目标规划数学模型

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黄河下游引黄经济用水规律分析

人民黄河 2010年第9期32卷 66-68页

作者：程献国张霞陈治义黄河水利科学研究院引黄灌溉工程技术研究中心河南新乡453003 山东水利职业学院山东日照276826

以黄河下游引黄经济用水区为研究对象,分析了研究区20世纪70年代以来经济用水总量的时空分布规律。结果表明:黄河下游引黄用水总量年际变化大、年内和空间分布不均,多年平均春灌期3—6月引黄水量占年引黄水量的54.1%;各河段引黄水量最... 详细信息

以黄河下游引黄经济用水区为研究对象,分析了研究区20世纪70年代以来经济用水总量的时空分布规律。结果表明:黄河下游引黄用水总量年际变化大、年内和空间分布不均,多年平均春灌期3—6月引黄水量占年引黄水量的54.1%;各河段引黄水量最大的为泺口—利津河段,引黄水量最小的为利津以下河段,最大值为最小值的8.5倍。20世纪90年代以来,农业用水占下游年均引黄水量的90.3%,工业及生活用水量占9.7%,农业用水是黄河下游引黄用水的主体,工业及生活用水年际变化和年内分配较均匀。

关键词：引黄供水经济用水年际变化年内分配黄河下游

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基于河流健康的渭河经济用水与生态用水合理配置研究

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基于河流健康的渭河经济用水与生态用水合理配置研究

作者：唐斌西北大学

学位级别：硕士

水资源是可持续发展的核心。随着社会经济的快速发展,经济用水呈现出不断增长的发展趋势,水资源短缺成为可持续发展的限制性因子之一。渭河被誉为陕西关中地区的母亲河,然而近年来渭河水量明显减少,地区传统水资源的开发潜力也十分有限... 详细信息

水资源是可持续发展的核心。随着社会经济的快速发展,经济用水呈现出不断增长的发展趋势,水资源短缺成为可持续发展的限制性因子之一。渭河被誉为陕西关中地区的母亲河,然而近年来渭河水量明显减少,地区传统水资源的开发潜力也十分有限,这对关中地区的可持续发展带来了挑战。水资源合理配置被认为是解决水资源短缺的有效途径,然而现代水资源合理配置的内涵是从传统的以经济效益为主的水资源开发利用转变为面向生态自然需求的水资源开发利用模式,综合考虑水资源的经济、社会和生态效益,兼顾社会—经济—资源—环境复合系统的需求。本文将采用系统分析的方法,运用系统动力学仿真模型来系统研究水资源—社会经济—生态环境之间的关系,并以关中地区为例,探求经济用水与生态用水的合理配置。本文主要研究结果如下:（1）基于河流健康的理念,分析了河流健康的内涵及其重要性,提出了渭河河流健康的评价指标,并根据不同河流生态功能划分了三种生态用水方案。结合渭河流域关中地区的实际状况,通过分析不同环境流量的计算方法,对比各类研究方法的优缺点,根据不同河流生态功能发挥的需求维护渭河河流健康的生态基流、自净水量和输沙水量所需的环境流量设定值分别为16.00×10~8m~3、29.3×10~8m~3和60.89×10~8m~3。（2）利用系统分析的方法建立渭河关中经济用水与生态用水合理配置模型,将生态用水与经济用水一同进行配置,并给予生态用水更高的优先度。该模型以水资源供需平衡为核心,综合考虑水资源—社会经济—生态环境三个方面的内容,将系统划分为7个子系统,共包含162个变量。同时使用Vensim软件,绘制系统流程图,并对模型进行了有效性检验和误差检验,结果显示绝大部分参数的误差均未超过10%,MARE为0.018和0.055,模型具有较好的可靠性。（3）应用渭河关中经济用水与生态用水合理配置模型,对关中地区未来40年社会经济发展、水资源配置及水资源供需平衡进行了现状延续情景下的仿真模拟。通过模拟结果可知,在生态基流与自净需水两种配置方案下关中生态用水与经济用水能够保持协调,水量平衡分别达到30.39×10~8m~3和17.09×10~8m~3。而考虑输沙水量配置方案在模拟后期达到极限值为-10.41×10~8m~3,预测2055年关中地区将会面临水资源短缺的风险,从而对社会经济发展产生负面影响。同时,在现状发展模式下,三种环境流量方案的用水配置均呈现出不可持续的特征,水资源可持续利用存在一定的问题。（4）通过情景分析法设置了一组对比情景和四种替代性发展情景。模拟结果显示,调水工程的实施为关中受水区年提供水量27.5×10~8m~3,有效提高了关中地区水资源承载能力,可以保障关中未来近20年的发展需求,在现状发展模式下每补充1.35×10~8m~3水资源可以支撑关中地区未来一年内的发展需求。此外,在替代性发展情景中,现状发展模式和低发展模式的三种环境流量方案下的经济用水与生态用水配置均呈现出不可持续的特征,中等发展模式下这种不可持续性得到了遏制,而高发展模式能够更好的促进水资源可持续利用,实现经济用水与生态用水合理配置。（5）基于情景模拟分析的结果,关中地区可持续发展的适应性措施应主要依靠技术措施的改进,更为高效的用水效率、低废水排放率、较高的废水处理率以及水的重复利用率是促进经济用水与生态用水合理配置的长久之计。其次,制定合理的发展目标与加强水资源规划管理对促进经济用水与生态用水协调发展也具有积极作用。此外,关中地区在水资源开发过程中需要注重对生态环境的保护,同时加强对非传统水源的开发和利用。

关键词：河流健康经济用水生态用水合理配置系统动力学模型

基于WebGIS的宝鸡峡灌区经济用水决策支持系统设计与实现

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基于WebGIS的宝鸡峡灌区经济用水决策支持系统设计与实现

作者：吴璞周陕西师范大学

学位级别：硕士

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势,“以信息化带动水利现代化”是水利部制定的战略决策。开发灌溉管理信息系统,实现灌溉管理工作的自动化、网络化,是推动我国灌区管理工作现代化和规范化的重要措施。随着信息技术的迅速发展,信... 详细信息

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势,“以信息化带动水利现代化”是水利部制定的战略决策。开发灌溉管理信息系统,实现灌溉管理工作的自动化、网络化,是推动我国灌区管理工作现代化和规范化的重要措施。随着信息技术的迅速发展,信息处理方式正逐步由人工处理转向计算机处理,灌溉管理工作对信息传输速度和可靠性也提出了更高的要求,建设高效、可靠的以计算机为支持的灌溉信息系统已成为水利发展的必要需求。随着分布式计算技术、面向对象的构件技术、网络技术的迅速发展,以及Internet在社会生活中的日益普及,出现了与WWW相结合的GIS——WebGIS,并迅速成为目前GIS发展的最重要的方向。运用计算机网络技术、数据库技术、GIS技术等现代技术手段发展灌溉信息工程,实现灌溉信息的开放性、可共享性和时效性是目前水利GIS发展的重要方向,具有十分重要的现实意义。本文在全世界普遍面临水资源紧缺的严峻形势之下,以科学发展观为指导思想,以“量水而行,以水定发展”、“有多少水,办多少事”为原则,以陕西省宝鸡峡灌区为研究对象,在灌区用水总量控制和定额管理约束条件下,建立基于WebGIS的灌区经济用水决策支持系统,为实现灌区的数字化、信息化管理,以及获得灌区农业生产的最佳经济效益、社会效益和生态环境效益服务,并为最终创建一个资源节约型和环境友好型的现代化灌区,实现灌区水资源的可持续利用和经济社会的可持续发展提供科学依据。本文首先对国内外的灌区信息化建设进行了深入地研究与总结,在此基础之上,结合陕西省宝鸡峡引渭灌区的实际情况,针对其在信息化建设、管理手段以及灌溉制度等方面存在的问题与不足进行了深入地分析与探讨,提出了经济用水模式的灌溉管理制度,并建立了基于WebGIS的应用管理系统平台。系统的建设概括地分为三个阶段,即设计阶段、数据处理阶段和开发阶段。在三个不同的阶段中得到的主要研究结论如下: （1）设计阶段,通过对现有各种WebGIS软件技术的比较,深入研究了WebGIS的体系结构、实现技术及相关知识,并最终选择ESRI公司的ArcIMS作为开发平台;系统的框架结构选择B/S三层体系结构模型,即展示层、事务逻辑层和数据存储层;在系统框架结构之上对系统的功能模块进行了详细而全面的设计,数字灌区模块和用水优化决策模块是本系统功能设计的核心。针对经济用水优化模型的设计,利用多目标最优化、因子权重法等运筹学、规划学方法和理论,得出了宝鸡峡灌区理论上的最佳水资源配置方案,实现了宝鸡峡灌区数字化管理方式下的经济效益、社会效益及生态效益三者共贏的发展模式。（2）数据处理阶段,针对空间数据,按照地图要素类型进行分层矢量化,分层组织和管理点状要素、线状要素和面状要素,最终完成了宝鸡峡灌区地理空间数据在统一坐标系统下的数字化处理;同时对属性数据及多媒体数据等资料进行收集、整理、编码和归一化,为下一步系统数据库的建立做好充足的准备;对宝鸡峡灌区供需水量的历史数据进行了统计与分析,利用灰色预测方法,建立了可实时更新的宝鸡峡灌区供需水量预测模型,为灌区未来工作的规划与部署提供科学的量化依据。（3）系统开发阶段,按照软件工程的思想,对系统进行了可行性分析和用户需求分析,并对系统设计原则和方法提出了一定的要求;系统数据库采用ArcSDE空间数据库引擎和MicrosoftSQLServer2005数据库软件共同构建,ArcSDE作为一个中间件负责空间数据的调用与存储,SQLserver2005数据库系统负责存储和管理空间数据和属性数据,实现了空间数据和属性数据放在一个关系表中统一管理,最大程度地保证了空间实体的完整性。本系统使用Visual Studio 2005作为整个系统的开发环境,使用C#作为主要开发语言;在开发过程中使用到的其他辅助软件及语言环境主要有ArcGIS 9.2、Photoshop CS、CorelDraw 12、Flash MX2004、FrontPage2003、HTML、JavaScript、SQL语言等。系统开发完成后,对系统各个功能模块都进行了运行调试,结果运行良好,达到了预期的目标。本系统的建立,为宝鸡峡灌区的管理、规划和决策提供了快速、直观和有效的手段,对推进水利资源领域的数据信息共享与开发、利用,具有一定的理论与实用价值。

关键词： WebGIS ArcIMS 经济用水宝鸡峡灌区

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基于GIS的宝鸡峡灌区经济用水模式研究

基于GIS的宝鸡峡灌区经济用水模式研究

作者：杨芳陕西师范大学

学位级别：硕士

地理信息系统（GIS）以其强大的空间数据处理分析和地图可视化功能受到了各级政府、管理部门的青睐,目前正广泛应用于土地利用、国土整治、城市规划、交通指挥、水利水电、测绘、环境保护等部门。水资源是农业自然资源中最宝贵的资源之... 详细信息

地理信息系统（GIS）以其强大的空间数据处理分析和地图可视化功能受到了各级政府、管理部门的青睐,目前正广泛应用于土地利用、国土整治、城市规划、交通指挥、水利水电、测绘、环境保护等部门。水资源是农业自然资源中最宝贵的资源之一。近年来,随着水资源的日益紧缺,在干旱和半干旱地区,水资源缺乏成为制约农业发展的最主要因素。灌区经济用水已成为资源缺水型地区的必要战略选择,水资源管理的信息化建设已成为各大灌区的必由之路。宝鸡峡灌区位于陕西省关中西部,是陕西省目前最大的灌区,也是全国十大灌区之一。因此,对宝鸡峡灌区进行经济用水模式的研究,不但对宝鸡峡灌区的水资源利用具有巨大的实用价值,也对关中乃至整个西北资源型缺水地区的灌区合理有效水资源利用具有参考意义。农业节水的目的就是科学的利用有限水量去获得最大可能的产量和产值。水资源合理配置的本质,是按照自然规律和经济规律,对流域水循环及其影响水循环的自然与社会诸因素进行多维整体调控。本课题是在宝鸡峡灌区实地调查,收集整理,拥有大量第一手真实、准确资料的基础上,通过多目标最优化、灰色系统、运筹学、系统理论等大量的数学模型和方法,对宝鸡峡灌区进行了不同降雨典型年供需水量的计算和预测,以及不同灌溉制度和不同灌溉保证率下经济用水优化模型的构建和分析,为制定农业发展战略和节水规划提供了有效依据。并以GIS为技术手段,利用其丰富的图形编辑功能,方便的数据库管理系统和强大的空间数据分析处理功能,根据宝鸡峡灌区的现实水资源条件通过空间叠合分析、相关分析等方法,进行地图的数字化、空间数据拓扑关系的建立、水资源等属性的数据输入、数据库的连接、成果图形的表现、成果图输出等一系列制图程序,绘制出了宝鸡峡灌区经济用水模式的各种专题地图,为宝鸡峡灌区经济用水模式信息化建设提供了基础和保障。最后通过对水权水市场等管理模式的研究,对宝鸡峡灌区经济用水管理模式进行了探讨,以期为灌溉管理宏观决策提供依据。本文在分析了宝鸡峡灌区已有的用水模式和参考了其它大中型灌区节水灌溉与用水管理的经验与模式的基础上,利用先进的GIS技术和大量的数学建模方法,对宝鸡峡灌区进行了经济用水模式的研究,得到的主要研究结论如下: （1）对宝鸡峡灌区从1991至2005年共15年间的供需水量按分区作了逐月的量化研究,发现用水量有逐渐增长的趋势,其中生活及工业用水增长尤为迅速,而由于灌溉面积减少等原因,农业需水反而有所减少。但因为年际降水量的不平衡和同一年内降水和需水的不均衡,宝鸡峡灌区水资源的供需矛盾依然严峻。（2）在国家规定的用水总量限制的基础上,以“有多少水,办多少事”和“量水而行,以水定发展”为指导思想,大胆地提出了适用于整个宝鸡峡灌区的经济用水优化模式。从过去的“粗放型”用水转向“集约型”用水,充分考虑水资源对自然生态的影响和重要性。（3）利用多目标最优化、因子权重法等运筹学、规划学数学方法和理论,构建了宝鸡峡灌区经济用水优化模型,并计算得出宝鸡峡灌区理论上的最佳水资源配置,为宝鸡峡灌区合理利用水资源提供了切实可行的理论依据。（4）利用灰色模型等系统理论对宝鸡峡灌区今后的供需水作了量化预测分析,并构建了可实时更新的预测模型,经检验,模型预测效果较好。（5）利用GIS强大的图形绘制和分析功能,对宝鸡峡灌区的供需水情况、缺水程度和水资源配置情况等作了专题地图绘制和分析,为灌区经济用水模式提供了直观的指导和GIS专业分析,促进了灌区经济用水的信息化建设。本课题的研究也是地理信息系统在灌区水资源利用和管理方面的一次尝试和应用,对大中型资源缺水地区的灌区水资源信息化建设有一定推动作用和借鉴意义。

关键词： GIS 经济用水专题制图宝鸡峡灌区

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经济用水灌溉制度的原理及制定方法

灌溉排水 1989年第2期8卷 9-15页

作者：牛崇桓黄委会水利科学研究所

经济用水灌溉制度是目前灌溉研究中的热门课题。本文简述了经济用水灌溉制度的原理,从改善农田灌溉系统管理、制定科学的、合理的灌溉制度出发,提出了制定经济用水灌溉制度的方法和计算模型。

关键词：灌溉制度制定方法经济用水

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水稻灌区经济用水的途径

水利学报 1981年第4期 51-58页

作者：朱庭芸辽宁省盐碱地利用研究所

经济用水对于稻灌区来说,具有特殊重要的意义。稻灌区用水量较多,在我国北方地区一个百万亩规模的灌区,年用水量可达15～20亿米~3。近年来,由于世界性的气象条件变化,许多地方遭受干旱缺水的威胁。例如我国华北、西北、东北部连年遇到... 详细信息

经济用水对于稻灌区来说,具有特殊重要的意义。稻灌区用水量较多,在我国北方地区一个百万亩规模的灌区,年用水量可达15～20亿米~3。近年来,由于世界性的气象条件变化,许多地方遭受干旱缺水的威胁。例如我国华北、西北、东北部连年遇到不同程度的干旱。辽河流域已建有六座大型水库,具有一定径流调节能力,但由于库区少雨,蓄水达不到设计兴利库容,失去了抗御较大干旱的能力。今后随着四化建设的发展,工

关键词：泡田洗盐矿化度氯离子灌溉定额灌溉制度阴离子经济用水水田稻田水稻灌区波涌灌溉间歇灌溉回归水水稻早稻