甘肃景电灌区农业灌溉需水量对变化环境的响应

发布时间：2020-08-21 10:05

【摘要】：近几十年来,在气候变化与人类活动的双重作用下,灌区农业用水安全问题日益突出,限制了灌区农业发展,而灌区农业灌溉需水量与农业用水安全关系密切。因此,开展变化环境对灌区农业灌溉需水量影响研究,对灌区确定合理的农业种植结构、保障灌区农业用水安全以及促进灌区农业的可持续发展具有重要的理论意义和指导作用。本文以甘肃景电灌区为研究对象,在查阅国内外相关文献的基础上,运用理论分析与模型计算相结合的方法,研究了变化环境对灌区农业灌溉需水量的影响,并提出了应对变化环境的农业用水对策。取得的主要成果如下:(1)采用气候倾向率法、滑动平均法分析了灌区变化环境因子的时间演变规律,采用Mann-Kendall趋势检验法分析了平均气温和降水量的趋势突变性,采用小波分析法分析了降水的周期性变化规律。分析结果表明:多年来,平均气温和平均风速呈增加趋势;相对湿度、日照时数变化趋势不明显;平均气温具有显著性的增加趋势,且具有突变性;降水量具有明显的周期性变化,分别为7年、13年和28年,且13年周期性最强,灌区整体气候变化朝着增暖趋势发展。灌区总种植面积呈增加趋势,粮食作物比呈增加趋势,经济作物比呈减小趋势。(2)采用P-M公式计算了灌区参考作物需水量,由灌区作物种植面积、种植结构和作物系数等农业资料计算出灌区农业灌溉需水量。分析了灌区总农业灌溉需水量及不同作物类型的灌溉需水量多年来的时间变化特征,并借助ArcGis软件研究了灌区总农业灌溉需水量和不同作物类型灌溉需水量在不同典型水文年的空间分布特征。研究结果表明:灌区总农业灌溉需水量多年来呈显著增加趋势;其中,夏禾作物灌溉需水量呈减少趋势,秋禾作物灌溉需水量呈增加趋势,经济作物与林果作物灌溉需水量变化趋势不明显;空间分布特征为:多年来,总农业灌溉需水量较大区域分布在灌区东南部与西北部;夏禾作物与经济作物灌溉需水量较大区域均分布在灌区的西北部;秋禾作物灌溉需水量较大区域分布在灌区东南部与东北部。(3)灌区不同作物类型在不同典型水文内的空间分布特征为:在25%丰水年内,夏禾作物与秋禾作物灌溉需水量较大区域分布在灌区西北部与东南部,经济作物灌溉需水量较大区域分布在灌区西北部,林果作物灌溉需水量较大区域分布在灌区东南部;在50%平水年内,夏禾作物灌 溉需水量较大区域分布在间北部,秋禾作物与好济作物浒溉需水量较大区域分布在灌区东北部与东南部,林果作物灌溉需水量较大区域分布在灌区东南部;在75%枯水年内,夏禾作物灌溉需水量较大区域分布在灌区西北部与东南部,秋禾作物灌溉需水量较大区域分布在灌区西北部、东北部与东南部,经济作物灌溉需水量较大区域分布在灌区西北部与东北部,林果作物灌溉需水量较大区域分布在灌区东北部与东南部。(4)分别采用通径分析法与主成分回归法研究了变化环境因子对农业灌溉需水量的影响关系,并建立了相应的回归模型。研究结果表明:气象因子中,降水量对农业灌溉需水量的影响程度最大,其次是相对湿度、日照时数、平均气温、风速;人类活动因子中,种植面积对农业灌溉需水量的影响程度最大,其次是种植结构。由通径分析法建立的多元回归模型的拟合度和预测精度都较高,适合用于灌区未来农业灌溉需水量的预测。(5)在不同典型水文年内灌区的农业节水潜力是不同的,其中丰水年的农业节水潜力最大,枯水年的农业节水潜力最小。并结合灌区的实际情况,提出了灌区应对变化环境的农业用水对策,如改善渠系工程、合理配置水资源、调整作物种植结构、推行节水灌溉技术、加强水价调节机制等措施。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S274
【图文】：

2 景电灌区基本概况 景电灌区基本概况1 灌区自然地理概况1.1 地理位置甘肃景泰川电力提灌工程是一项位于我国西北地区的大（2）型电力提灌工程电工程，它具有扬程高、流量大、梯级多等特点。灌区位于我国甘肃省中部，河端，省城兰州市以北 180km 处，横跨景泰、古浪、民勤和阿拉善左旗四县。具位置在东经 103°20′~104°04′之间与北纬 37°26′~38°41′之间。其地理下图 2-1.

14图 2-2 灌区整体概况图Fig 2-2 The overall overview map of Jingdian irrigationDistrict

图 2-3 灌区水系分布图Fig.2-3 The distribution map of irrigation water system文地质一期灌区内除黄河以外，在夏季有来源于山间的季节性洪流，灌区内基本表径流，地下水及其匮乏。区内地下水类型大致有两类：一是盆地周边的是盆地中洪积倾斜平原地区的孔隙潜水；后者包括第三系基岩风化带内的系碎石层中的孔隙潜水。两者有密切的水力联系，为统一的含水层。灌区水资源状况为：条山沙河内有从老虎山、米家山、长岭山南麓沟谷等产生潜水。芦阳盆地地下水资源主要来自来自新庄至条山周围，埋深在15-40m地的地下水资源量比较少，由西部山区的裂隙水所形成，埋深在 10-20m多为砂岩及砂质页岩，水质较差，总矿化度 2.5-5g/L，最高达 11.56g/L。二期灌区灌溉水源主要来源于黄河，灌区内气候干旱，大气降水为灌区地补给来源，且降水量又比较少，基岩裂隙水量很小，属于贫水区。白敦子胡子滩、裴家营断陷盆地受大气降水、暂时洪流的补给转化为地下水径流

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本文编号：2799243