基于遥感区域耗水预测与耦合模拟的地表地下水联合配置压采控制技术

技术来源

       国家计划 。

技术简介

       该技术由遥感反演模块 、 区域作物需水量预测模块 、地下水变化趋势分析模块以及地表 、地  下水优化配置模块共 4个模块组成 。首先， 遥感反演模块基于卫星影像反演区域种植结构及农田  ET；其次， 该模块将种植结构及 ET数据传递给区域作物需水量预测模块， 分析种植结构 （粮 、 经作物占比） 和灌溉布局（地面灌 、滴灌占比） 不同情境组合模式下区域作物耗水量变化； 在此  基础上， 将不同情境模式下的耗水量及地表地下水占比数据进一步传递给地下水变化趋势分析模  块 ， 由该模块基于地下水数值模型， 测算不同的情境模式下， 地下水未来 15年的变化趋势； 最  后 ， 由地表地下水优化配置模块， 综合考量粮食产量及地下水的 目标阈值控制， 优化推荐适用于  研究区丰 、平 、枯不同年型的地表地下水的灌溉占比 、灌溉布局模式及种植结构组合方案， 以充  分利用地表水， 从而压减地下水的开采量 。

技术指标

     （1） 基于遥感区域耗水预测与耦合模拟的地表地下水联合配置压采控制技术采用高低分辨率 图像融合， 遥感种植结构解译精度可达 90%以上， 区域 ET精度达 87%以上， 模型区域耗水量及 地下水测算精度允许偏差 ±8%以内 。

（2）该技术考虑了区域种植结构 、灌溉布局 、地表地下水灌溉占比等涉及节水压采的全部关 键要素， 可对区域地下水变化趋势进行综合测算， 为生产实践提供明确的指导方案 。

（3）该技术实现模块化功能分区， 可快速提供参考方案 。模块间数据自动传递， 仅更改研究 区初始参数及边界范围， 可针对研究区快速给出 4 种初步压采控制方案 。经参数率定及校准， 可 给出高精度优化方案， 为灌区规划设计 、地表地下水联合配置提供参考 。

应用范围及前景

       适用于华北超采指定区域的灌溉耗水量预测， 以及基于压采目标对灌区地表 、地下双水源进 行灌溉用水优化配置 。

该技术为河北地下水超采区的农业灌溉水源置换工程 （ 目前河北超采区主要通过引江 、 引 黄 、引卫及当地水库水来置换地下水） 的规划设计及地表地下水的联合配置提供了一种便捷 、高 效 、低成本的解决方案 。通过该技术进行特定区域作物耗水及地下水耦合模拟与测算分析， 可为 种植大户以及水管理部门提供指定区域范围内的地表地下水联合配置的参考方案， 以充分利用地 表水， 减少地下水的开采量 。 随着河北农业水源置换工程建设的持续推进， 该技术的应用前景 广阔 。

持有单位： 中国水利水电科学研究院

单位地址： 北京市海淀区复兴路甲 1 号

联  系  人： 于颖多

联系方式： 13691485613、01068786533