引黄灌区潜水蒸发调控机理研究

任务来源：国家自然科学基金项目

技术领域：水文水资源

技术来源：

技术简介

针对我国北方潜水蒸发引起大量水量损失，但又同时存在严重的干旱缺水问题，以降低潜水蒸发损失为目标开展灌区尺度的潜水蒸发有效性调控机理研究，选择北方典型灌区为研究区，开展三个方面的研究：①基于地统计学理论和技术采用栅格计算方法，将观测点的潜水蒸发计算放大到灌区尺度，分析潜水蒸发空间变异性，为灌区尺度的潜水蒸发有效性评价提供基础；②分析潜水蒸发有效利用规律，得出有效无效潜水蒸发评价标准，从灌区角度皆是作物种植分布地表水--地下水联合应用调整对潜水蒸发有效性的影响机理，建立潜水蒸发有效性评价模型，通过模拟评价区域尺度的调控策略提出潜水蒸发，高效利用调控模式研究成果，将小尺度的潜水蒸发规律及调控研究提升到灌区尺度，为灌区尺度潜水蒸发有效性调控提供理论基础；③同时调控模式的应用也有利于减少潜水蒸发无效损失，进一步挖掘农业节水潜力为灌区水资源高效利用和农业节水提供新的途径。

主要性能指标

技术特色

1.基于地统计学理论和RS/GIS技术提出的基于GIS的区域潜水蒸发计算方法，提高了复杂条件下区域潜水蒸发计算精度。 2.从潜水蒸发有效利用的必要条件入手，提出潜水蒸发有效性评价标准，实现了潜水蒸发规律由点到区域的尺度提升； 3.针对引黄灌区的特点，对SWAT模型进行了改进，构建了适宜性更广的灌区地表水分布式水文模型； 4.将改进SWAT模型和MODFLOW模型进行了偶合，为地下水--地表水联合应用的灌区或地下水和地表水交互作用较大的区域的水平衡模拟提供了有利工具，形成了地表水--地下水联合应用井区结合调控新模式。

推广情况

项目成果在豫东地区3个大中型灌区得到了推广应用。柳园口灌区将研究成果应用于大型灌区续建配套与节水改造工程建设规划，应用推广以来来，累计应用面积达208.6万亩，极大地改善了灌区农业生产条件，显著地提高了灌区水资源利用效率，水资源优化配置更趋合理，成果应用以来累计增加粮食5690.4万公斤，取得经济效益达1.59亿元；三义寨灌区范围涉及开封、商丘9个县区，将“引黄灌区潜水蒸发调控机理”研究成果形成的井渠结合灌溉用水模式在三义寨灌区大面积推广应用，应用推广3年来累计应用面积达1700.3万亩，极大地改善了灌区农业生产条件，显著地提高了灌区水资源利用效率，累计增产粮食2.8亿公斤，取得经济效益达7.41亿元；河南省赵口引黄灌区将“引黄灌区潜水蒸发调控机理”研究成果形成的井渠结合灌溉用水模式，应用推广3年来，累计应用面积达317.0万亩，灌区农业生产条件明显改善，提高了灌区水资源利用效率，累计增加粮食0.87亿公斤，取得经济效益达2.66亿元。

典型案例

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负责人：高子乐

15993396505 /

武汉大学、河南省豫东水利工程管理局、河海大学、长江水利委员会长江科学院

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