[發明專利]一種考慮生態耗水的干旱區灌溉用水效率評價方法

在審

• 申請號: 202211123913.3
• 申請日: 2022-09-15
• 公開（公告）號: CN115526468A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 趙勇;翟家齊;董義陽;劉寬;汪勇;何國華;王慶明;李星;韓淑穎;孫萌;曹繼鵬;張世駿
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02;G06Q50/06
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合

本發明公開了一種考慮生態耗水的干旱區灌溉用水效率評價方法，包括以下步驟：S1、獲取被測干旱灌區的灌區基礎數據，計算灌區的灌溉水量；S2、根據灌區基礎數據構建灌區分布式水循環模型，獲得農田和生態系統消耗水量；S3、根據農田和生態系統消耗水量，結合各水源水量，獲得農田和生態系統消耗的灌溉水量；S4、基于農田和生態系統消耗的灌溉水量，得到考慮生態耗水的灌溉用水效率指標，完成干旱區灌溉用水效率評價。本發明的方法從水循環過程入手，認識灌溉除了支撐農作物生產之外，還擔負著極其重要的支撐綠洲生態的功能，具有灌溉農田效益和生態效益，在灌溉用水效率評價時同時考慮兩種效益。

技術領域

本發明屬于水資源利用效率評價領域，具體涉及一種考慮生態耗水的干旱區灌溉用水效率評價方法。

背景技術

干旱灌區引水灌溉農田作物，大部分會被其直接吸收利用，小部分入滲成為地下水；來自于灌溉入滲補給的地下水可再次被農田作物吸收利用，同時也被非農田植被吸收利用和補給河湖濕地，灌溉除了支撐農作物生產之外，還擔負著極其重要的支撐綠洲生態的功能，具有灌溉農田效益和生態效益。然而，目前尚未有考慮灌溉水生態效益的干旱區灌溉用水效率評價指標，現有的灌溉水有效利用系數等評價指標低估了灌溉用水效率，如根據現有的評價指標和方法，西北干旱區的諸多灌溉綠洲還未達到國家灌溉用水效率的要求，需繼續提高，但可能會導致綠洲植被死亡、河湖濕地消亡等，威脅綠洲的生態安全。亟需提出兼顧灌溉農田效益和生態效益的灌溉用水效率評價指標，以全面反映干旱區綠洲灌溉用水效率。因此，本發明提出考慮生態耗水的灌溉用水效率指標，將其定義為綠洲灌溉水的高效利用量與灌溉取水量的比值，其中灌溉水的高效利用量用灌溉農田和生態系統消耗的灌溉水量表示，灌溉農田和生態系統消耗的灌溉水量由水循環模型計算獲得，并在寧夏引黃灌溉綠洲應用，以期為干旱區水資源開發與生態保護提供理論支撐。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種考慮生態耗水的干旱區灌溉用水效率評價方法解決了現有干旱區綠洲灌溉用水效率計算時忽略灌溉水產生的生態效益的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：一種考慮生態耗水的干旱區灌溉用水效率評價方法，包括以下步驟：

S1、獲取被測干旱灌區的灌區基礎數據，計算灌區的灌溉水量；

S2、根據灌區基礎數據構建灌區分布式水循環模型，獲得農田和生態系統消耗水量；

S3、根據農田和生態系統消耗水量，結合各水源水量，獲得農田和生態系統消耗的灌溉水量；

S4、基于農田和生態系統消耗的灌溉水量，得到考慮生態耗水的灌溉用水效率指標，完成干旱區灌溉用水效率評價。

進一步地：所述步驟S1中，灌區基礎數據包括旱灌區的空間數據、水文地質數據、氣象觀測數據、水文觀測數據、灌區引排水數據和社會耗水數據。

進一步地：所述步驟S1中，計算灌區的灌溉水量W_綠洲的表達式具體為：

W_綠洲＝ET_農田+Wg_農田+W_排水-W_地下水+E_渠溝+Wg_渠溝+T_林草+E_土壤+ET_河湖濕地

式中，ET_農田為田間蒸散發量，Wg_農田為田間滲漏水量，W_排水為田間排水量，W_地下水為地下水流入水量，E_渠溝為渠溝水面蒸發量，Wg_渠溝為渠溝滲漏水量，T_林草為植被蒸騰量，E_土壤為土壤蒸發量，ET_河湖濕地為河湖濕地蒸散發量。

進一步地：所述步驟S2具體為：