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灌区是我国农业和农村经济发展的重要基础设施,而引黄灌区在黄河下游具有举足轻重的地位和作用。黄河下游引黄灌区主要分布在沁河口以下,涉及山东、河南两省21个市(地)、60多个县(市、区),有引黄涵闸100座,虹吸5处,设计引水能力4200m~3/s,设计灌溉面积332.7万hm~2,有效灌溉面积161.1万hm~2,为全国最大的自流连片灌区。灌区属黄淮海大平原的重要组成部分,两岸地势平坦,是我国近期国土资源开发的重点地区,山东、河南两省的粮棉主产区;河口地区尚有可垦荒地约35万hm~2,开发潜力巨大。 黄河是一条高含沙量河流,引黄必引沙。泥沙和盐渍化问题是影响引黄灌区发展的两个关键因素,黄河水资源在给我们带来效益的同时,也带来了这两个问题的困扰。本文认真研究了黄河下游39处大型引黄灌区的基本资料,分析研究了灌区水资源开发利用现状及水生态环境现状与变化,研究了灌区泥沙淤积现状,分析了泥沙淤积规律及成因,揭示了灌区发展与农业灌溉中存在的问题,找出了制约灌溉发展的主要问题,并针对黄河下游引黄灌区普遍存在的水资源开发利用结构不合理、水生态环境恶化、泥沙灾害、潜在的土壤盐渍化等,建立了灌溉水调度函数,确定函数的约束条件;运用水力学原理,对水沙、水盐关系进行了研究分析,建立了灌区水盐平衡方程,研究了黄河下游灌区水盐运行与分布规律;提出了灌区水沙调度方案,研究了泥沙处理与利用技术。 位山灌区是黄河下游最大的引黄灌区,本文通过详细收集该灌区有关资料,全面分析了位山灌区运行状况、水资源状况、泥沙淤积现状与特点;结合论文中建立的灌区水资源调度模型进行了地表水、地下水联合调度研究;结合盐量平衡方程对位山灌区的水盐平衡关系进行了应用研究;结合泥沙处理与调度技术对位山灌区进行了冲淤平衡计算,提出了沉沙池改造、渠系调整意见。 本文按照以人为本,构建和谐社会,均衡协调发展的科学发展观的原则,调整农业发展与灌溉思路,由单纯追求农作物单产最高向追求灌区综合效益最大、和谐发展转变,关注灌区农业与经济、社会的持续发展,对黄河下游引黄灌区的发展具有现实意义,对其他类型灌区的发展具有参考价值。