农田灌溉节水改进论文提纲

论文题目：灌区水资源供需平衡及节水潜力研究

摘要：本文以河南某引黄灌区为研究对象,基于对灌区供、用、耗、排水量和社会经济现状的调研,分析了灌区供水、用水和耗水特点;运用模糊综合评判模型和层次分析法（AHP）建立了灌区用水评价体系并对灌区用水现状水平进行评价。根据灌区水资源现状和供水条件对不同保证率的可供水量进行预测,使用时间序列预测模型对灌区规划年的工业和生活需水量进行预测,并对基于种植结构调整下不同保证率的农业需水量进行预测,分析规划年灌区水资源供需平衡关系。在冬小麦和夏玉米作物需水量研究成果的基础上制定出高效节水的灌溉制度,并计算出在此制度下的节水潜力;分别对提高农业水资源利用率和调整农业结构条件下的节水潜力进行分析计算,得出灌区农业理论节水潜力。主要研究内容和结果如下:（1）用水水平典型调查结果显示,灌区主要供水水源有黄河水、南水北调工程和浅层地下水。2007～2016年灌区平均供水量为2.17亿m~3,其中2013年供水量最少为18533.79万m~3,2016年供水量最多为22564.65万m~3;由多年供水和降雨资料表明,灌区供水量随引黄水量的变化而变化,且与灌区降雨量的多少有关。灌区用水规律呈现季节性强的特点,农业为主要用水户占用水总量的82%以上。灌区耗水类型可分为农田灌溉、工业、城镇生活、农村生活、自然生态耗水等五大类;2016年灌区总耗水量18218.22万m~3,其中农田灌溉耗水量占耗水总量的81.56%。灌区排水量由洪涝水量和灌溉排水量组成,2016年灌区总排水量为25149.08万m~3。灌区用水水平低于全国平均水平。针对该灌区水资源状况和用水特点建立了用水水平评价指标体系,并建立模糊综合评价模型,运用层次分析法（AHP）对灌区用水水平进行综合评价,灌区综合用水水平处于较差等级。（2）本文通过对灌区多年降雨量数据进行分析,并结合灌区过境水量和对浅层地下水资源量的计算得到,2025年灌区可供水量为:丰水年22208.63万m~3,平水年20349.62万m~3,枯水年18277.14万m~3。运用时间序列预测模型,分别对灌区近十年工业和生活用水量进行数据平稳检验和模型识别,结果显示灌区工业用水量符合AR（1）模型,生活用水量符合ARMR（0,1,0）模型。通过对种植结构的预测,对灌区农业需水量进行预测。预测结果为:灌区丰水年总需水量17616.35万m~3,平水年20494.18万m~3,枯水年23980.55万m~3。经水资源供需平衡分析,除丰水年外,规划年灌区平水年和枯水年都在将处于缺水状态,其中平水年农业缺水量为1905.23万m~3,枯水年农业缺水量为5619.05万m~3。枯水年缺水率为23.78%,灌区缺水严重。（3）基于对冬小麦和夏玉米需水量的研究,利用动态规划法制定了高效节水灌溉制度。结合此制度并运用工程技术和调整灌区农业种植结构提高农业水资源利用率,计算出灌区理论农业节水潜力为3674.25万m~3,该结果也进一步证明了高效节水灌溉制度的有效性和改进种植结构的可行性,为灌区节水农业的发展提供理了论依据。

关键词：灌区水资源;用水水平;供需平衡;高效节水;农业节水潜力

学科专业：水利工程（专业学位）

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 研究目的及意义

1.2 国内外研究动态

1.2.1 农业高效用水相关研究进展

1.2.2 灌区用水水平评价相关研究进展

1.2.3 灌区水资源供需平衡及供需水量预测相关研究进展

1.2.4 节水潜力相关研究进展

1.3 主要研究内容

1.4 技术路线图

2 灌区用水水平调查分析及综合评价

2.1 灌区用水水平典型调查

2.2 灌区用水水平分析

2.2.1 供、用、耗、排水量分析

2.2.2 综合用水水平

2.2.3 其他用水水平

2.3 灌区用水水平综合评价

2.3.1 灌区用水水平评价指标体系建立

2.3.2 综合用水水平评价模型

2.3.3 综合用水水平评价结果

2.4 本章小结

3 灌区供需水量预测与供需平衡研究

3.1 灌区人口预测

3.2 灌区可供水量预测

3.2.1 灌区多年降雨量分析

3.2.2 地表水量预测

3.2.3 过境水量预测

3.2.4 浅层地下水资源量预测

3.2.5 灌区可供水资源总量

3.3 灌区工业需水量和生活需水量预测

3.3.1 时间序列预测模型建立过程及模型基本原理介绍

3.3.2 对灌区工业需水量的预测

3.3.3 对灌区生活需水量的预测

3.4 农业需水量预测

3.4.1 耕地面积与作物种植结构预测

3.4.2 不同保证率下农业需水量预测

3.5 灌区水资源供需平衡分析

3.6 本章小结

4 灌区农业节水潜力研究分析

4.1 基于高效节水灌溉制度下的节水潜力分析

4.1.1 冬小麦高效节水灌溉制度研究

4.1.2 夏玉米高效节水灌溉制度研究

4.1.3 高效节水灌溉制度的节水潜力计算

4.2 基于提高农业水资源利用率的潜力分析

4.3 基于调整农业结构的节水潜力分析

4.4 灌区理论节水潜力及节水建议

4.5 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 不足与展望

致谢

参考文献