论文部分内容阅读
作为基础性的自然资源，水是人类赖以生存的根本，而作为战略性的经济资源，水更是国民经济各用水部门发展的命脉。对于我国北方灌区而言，水资源更是占有不可或缺的地位。古有诗句：“一水护田将绿绕”，可见水对灌区的重要性。井渠结合作为北方灌区重要的灌溉方式，如何通过井渠的有效结合、合理地调控地下水位，实现灌区水资源的高效安全利用，既是近年来灌区的可持续发展面临的现实问题，也是农业水资源领域研究的热点问题。因此，研究基于高效安全用水的井渠结合调控模式对灌溉农业的可持续发展十分重要。本文以陕西省宝鸡峡灌区为研究区，在对灌区水资源利用现状分析的基础上，首先研究了灌区地下水位变化的合理区间，然后基于GMS对灌区地下水位进行了数值模拟，在此基础上拟定不同情景方案，对灌区短期和中长期地下水位进行了模拟预测，研究了渠井结合条件下的地下水开采方案，最后探讨了灌区井渠结合的工程布局形式和管理策略。论文的主要研究结论如下：（1）阐述了灌区地下水位控制性关键水位的概念、确定原则及研究方法；基于降水频率计算，确定了不同水文频率典型年，通过地下水均衡计算，初步确定了灌区地下水资源高效安全利用的合理地下水位埋深区间，即塬上灌区最大水位埋深为84m,最小水位埋深为5m；塬下灌区最大水位埋深为40m,最小水位埋深为5m。（2）在分析灌区的含水层特征、水力特性的基础上，概化灌区地下水流为平面非稳定二维流,建立了相应的数学模型，并运用GMS9.2.6软件MODFLOW模块进行了模型求解、识别和验证。模型验证结果表明,计算水位与实测水位拟合程度较好,计算流场基本上反映了地下水流动的趋势和规律，认为所建立的数学模型能用于灌区地下水位的模拟与预测。（3）根据灌区降水量变化趋势及井渠结合现状，拟定了降水减少的情况下，井渠灌溉水量不变及地表水减少而地下水开采量增加两种情景方案，运用已建地下水数值模拟模型，对灌区未来短期及中长期地下水位进行了模拟预测，结果表明，在降水减少情景下，如果保持现状年的井渠灌溉水量不变，地下水位的埋深能控制在灌区地下水控制性关键水位的范围内；在减少地表水灌溉水量而增加地下水开采量的情景下，地下水位的埋深持续增大，中长期预测中地下水位埋深超过了灌区地下水控制性关键水位的范围；经过比较分析，认为第一种情景下的井渠结合方案较为合理。（4）简要探讨了灌区井渠结合的工程布局形式，并针对目前灌区井渠结合管理中存在的井灌缺乏监督、水价制定不合理及灌区部分渠系老化失修等问题，从健全管理政策和法规、统一水价、加强井渠监督和强化井渠结合工程的建设和管理四个方面提出了渠井结合的管理策略。