刘彬,沙金霞,闫志宏,周伟凯

• 1:中国水利水电科学研究院水资源研究所
• 2:河北工程大学水利水电学院
• 3:河北工程大学地球科学与工程学院

摘要(Abstract)：

传统的供水管理和需水管理难以满足水资源可持续利用的要求,从耗水管理角度出发,以区域耗水平衡为理念,采用SWAT模型对河北省馆陶县基于蒸腾蒸发(ET)的水资源管理进行了分析,模拟了小白龙灌溉、低压管灌和喷灌3种不同节水灌溉方式下分别对应的6种作物种植结构调整模式(共18套水资源管理方案)的区域耗水水平。研究结果表明,低压管灌和喷灌两种节水灌溉方式对于减少区域ET量的作用与其所减少的取水量相比差距较大,真实节水效果并不十分显著。影响区域ET的主要因素是降水,区域ET量在湿润年份明显要高于干旱年份。这一规律并不随着灌溉方式和作物种植结构调整而发生根本性变化。灌溉对冬小麦生育期ET量的影响要显著高于对玉米生育期ET量的影响,减少冬小麦种植面积可以有效降低区域ET量。因此,馆陶县实现区域耗水平衡的最佳灌溉管理方案是灌溉方式为喷灌、冬小麦种植面积减少20%且全部改种为棉花。研究结果可为区域水资源管理和水资源高效利用提供参考。

关键词(KeyWords)： 水资源管理;ET;耗水平衡;SWAT;河北省馆陶县

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 河北省科技计划项目(15227005D)

作者(Author): 刘彬,沙金霞,闫志宏,周伟凯

DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2018.05.005

参考文献(References)：

• [1]王熹,王湛,杨文涛,等.中国水资源现状及其未来发展方向展望[J].环境工程,2014,32(7):1-5.
• [2]DENICOLA E,ABURIZAIZA OS,SIDDIQUE A,et al.Climate change and water scarcity:The case of Saudi Arabia[J].Ann.glob.health,2015,81(3):342-353.
• [3]WU B,JIANG L,YAN N,et al.Basin-wide evapotranspiration management:concept and practical application in Hai Basin,China[J].Agricultural water management,2014,145:145-153.
• [4]王浩,杨贵羽,贾仰文,等.以黄河流域土壤水资源为例说明以“ET管理”为核心的现代水资源管理的必要性和可行性[J].中国科学,2009,39(10):1691-1701.
• [5]WANG X,ZHANG J,LIU J,et al.Water resources planning and management based on system dynamics:A case study of Yulin City[J].Environ.,dev.&sustain.2011,13(2):331-351.
• [6]《水科学进展》编辑部.需水管理的定义与内涵[J].水科学进展,2009,20(5):747-754.
• [7]汉语大词典编委会.汉语大词典[M].北京:商务印书馆国际有限公司,2003.
• [8]JOHNSON R C,李守谦.硬粒红穗冬小麦两种冠层结构的表面光合作用与土壤水分蒸腾蒸发总量和光线的穿透能力(摘要)[J].甘肃农业科技,1982(12):31,9.
• [9]黄子琛,蒲锦春,高征锐.河西地区农作物的蒸发蒸騰试验研究:临泽北部绿洲春小麦和玉米的蒸发蒸腾量[J].中国沙漠,1988(2):57-67.
• [10]郑珍,蔡焕杰,虞连玉,等.CERES-Wheat模型中两种蒸发蒸腾量估算方法比较研究[J].农业机械学报,2016,47(8):179-191.
• [11]王晓娟,黄高宝,李卿沛,等.不同耕作措施下旱地春小麦田和豌豆田的蒸发蒸腾特性及产量效应[J].干旱区资源与环境,2010,24(5):172-177.
• [12]陈江鲁,杨京京,丁变红,等.滴灌量对新疆高产玉米产量和蒸腾量的影响[J].江苏农业科学,2017,45(18):67-71.
• [13]赵红光.自然和人工条件下作物蒸发蒸腾量(ET)的研究[D].太原:太原理工大学,2017.
• [14]刘钰,彭致功.区域蒸散发监测与估算方法研究综述[J].中国水利水电科学研究院学报,2009,7(2):256-263.
• [15]吴炳方,邵建华.遥感估算蒸削腾蒸发量的时空尺度推演方法及应用[J].水利学报,2006,37(3):286-292.
• [16]刘春雨,董晓峰,刘英英.西北干旱区遥感ET与潜在ET对气候变化的响应:以甘南草原区域为例[J].兰州大学学报(自然科学版),2014,50(2):194-199,207.
• [17]周忠生,张纪广,高飞,等.ET理论与应用[J].地下水,2006,28(5):60-63.
• [18]吴炳方,闫娜娜,蒋礼平,等.流域耗水平衡方法与应用[J].遥感学报,2011,15(2):281-297.
• [19]北京市水利科学研究所.北京市平谷区水资源与水环境综合管理规划[R].北京:北京市水利科学研究所,2010.
• [20]蔡锡填,徐宗学,苏保林,等.区域蒸散发分布式模拟及其遥感验证[J].农业工程学报,2009,25(10):154-160,365.
• [21]BEASLEY D B,HYGGINS L F.Answers user's manual[M].Chicago:U.S.Environmental Protection Agency,1995.
• [22]ARNOLD J G,WILLIAMS J R,SRINIVASAN R,et al.Soil and water assessment tool(SWAT),user's manual[M].Temple Txusda:Agriculture Research Service,Grassland,Soil and Water Research Laboratory,1996.
• [23]BASTIAANSSEN W G M,MENENTI M,FEDDES R A,et al.The surface energy balance algorithm for land(SEBAL):Part 1 formulation[J].Journal of hydrology,1998,212(98):801-811.
• [24]SU Z.The surface energy balance system(SEBS)for estimation of turbulent heat fluxes[J].Hydrology&earth system sciences,2002,6(1):85-99.
• [25]马耀明,王介民.卫星遥感结合地面观测估算非均匀地表区域能量通量[J].气象学报,1999,57(2):181-189.
• [26]WU B,YAN N,XIONG J,et al.Validation of ETWatch using field measurements at diverse landscapes:A case study in Hai Basin of China[J].Journal of hydrology,2012,436-437(5):67-80.
• [27]吴景社,李英能.我国21世纪农业用水危机与节水农业[J].农业工程学报,1998,14(3):100-106.
• [28]BLANKE A,ROZELLE S,LOHMAR B,et al.Water saving technology and saving water in China[J].Agric.water manag.2007,87:139-150.
• [29]ABBOTT M B,BATHURST J C,CUNGE J A,et al.An introduction to the European hydrological system-systeme hydrologique European,‘SHE’,1:History and philosophy of a physically-based distributed modeling system[J].Journal of hydrology,1986,87(1-2):45-59.
• [30]BEVEN K J,CALVER A,MORRIS E M.The Institute of Hydrology distributed model.Report No.98[R].Wallingford U K:Institute of Hydrology,1987.
• [31]赖格英,吴敦银,钟业喜,等.SWAT模型的开发与应用进展[J].河海大学学报(自然科学版),2012,40(3):243-251.
• [32]郭军庭,张志强,王盛萍,等.应用SWAT模型研究潮河流域土地利用和气候变化对径流的影响[J].生态学报,2014,34(6):1559-1567.
• [33]陈媛,郭秀锐,程水源,等.基于SWAT模型的三峡库区大流域不同土地利用情景对非点源污染的影响研究[J].农业环境科学学报,2012,31(4):798-806.
• [34]耿润哲,李明涛,王晓燕,等.基于SWAT模型的流域土地利用格局变化对面源污染的影响[J].农业工程学报,2015,31(16):241-250.
• [35]袁宇志,张正栋,蒙金华.基于SWAT模型的流溪河流域土地利用与气候变化对径流的影响[J].应用生态学报,2015,26(4):989-998.
• [36]CAO W,BOWDEN W B,DAVIE T,et al.Modeling impacts of land cover change on critical water resources in the Motueka River Catchment,New Zealand[J].Water resources management,2009,23(1):137-151.
• [37]NASH J E,SUTCLIFFE J V.River flow forecasting through conceptual models.Part I:A discussion of principles[J].Hydrol,1970,10(3):282-290.
• [38]SINGH A,KRAUSE P,PANDA S N,et al.Rising water table:A threat to sustainable agriculture in an irrigated semi-arid region of Haryana,India[J].Agricultural water management,2010,97(10):1443-1451.