宁夏地区气候变化及其对农业灌溉用水量的影响研究

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1、灌溉排水学报２０１４年８月第３３卷第４／５期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章编号：１６７２－３３１７（２０１４）０４／０５－０２１８－０６＊宁夏地区气候变化及其对农业灌溉用水量的影响研究冯克鹏１，２，３，田军仓１，２，３（１．宁夏大学土木与水利工程学院，银川７５００２１；２．宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心，银川７５００２１；３．旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心，银川７５００２１）摘要：依据宁夏地区１９５１—２０１２年实测气象数据，运用气候统计诊断与预测技术，通过划分区域，研究了宁夏气候变化的趋势及其未来气候变化的形势，并分析了未来气候变化对

2、宁夏地区农业用水的影响。结果表明：①在全球气候变化的影响下，宁夏全区整体气候暖干化趋势明显。气温有明显上升，平均气温增速为０．３２℃／１０ａ，最高温度增速为０．２４℃／１０ａ，最低温度增速则达０．４２℃／１０ａ；平均相对湿度下降速率为０．６％／１０ａ；风速显著下降，速率为０．０６ｍ／（ｓ·１０ａ）。降水无明显变化趋势。全区尺度上，蒸发量明显减少，速率达到６０．４７ｍｍ／１０ａ。全区日照时数变化不明显。②宁夏地区未来气温呈上升趋势，降水可能会有所增加。在现状灌溉面积、种植结构不变的情况下，气候变暖将导致宁夏地区农业灌溉水量增加，对宁夏地区的主要作物小麦和玉米的单位面积灌水量影响较大。关键词：气候

3、变暖；宁夏；作物；灌溉用水中图分类号：Ｓ１６２文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１４．０４／０５．０４７冯克鹏，田军仓．宁夏地区气候变化及其对农业灌溉用水量的影响研究［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１４，３３（４／５）：２１８－２２３．１材料与方法２，灌溉面积５３．８４万ｈｍ２，北部宁夏自治区耕地１１３．６万ｈｍ是由平原构成的引黄灌区，中部是有丘陵构成的扬水灌区，南部是由山地组成的传统雨养农业区和库井灌区。多年来宁夏农业用水量一直占总用水量的９０％以上，２００５—２００９年农业取水量分别为３、７２．３亿ｍ３、６５．６亿ｍ３、６９．１亿ｍ３、６６．７亿ｍ３。全区７２．

4、８亿ｍ灌溉水利用系数较低，２０００年为０．３７，２００４年为０．３８，２００９年也仅为０．４３。以国家气象数据共享服务网提供的宁夏全区２４个气象站点１９５１—２０１２年旬气象数据为基础（部分站点晚于１９５１年），对原数据进行比对、整合，缺测数据进行插补，建立宁夏全区２４个气象站点１９６０—２０１２年气象数据（平均最高气温、平均最低气温、平均相对湿度、平均风速、蒸发量、降雨量和日照时数等）时间序列。气图１宁夏地区气象站点分布图象站点分布见图１。其中大武口、贺兰、惠农、平罗、石炭井、陶乐、银川、灵武、青铜峡、吴忠、永宁、中卫、中宁１３个气象站属于北部引黄灌区；麻黄山、同心、韦州、兴仁、盐池、＊收稿

5、日期：２０１４－０３－１１基金项目：水利部公益性行业科研专项经费项目（２０１３０１０１６－４），教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队项目（ＩＲＴ１０６７）；高等学校博士学科点专项科研基金联合资助课题（２０１０６４０１１１０００１）；宁夏“十一五”科技攻关项目（［２００６］０５）；宁夏高等学校科学研究项目（ＮＧＹ２０１３１３１）作者简介：冯克鹏（１９７９－），男，博士研究生，主要从事水资源高效利用研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｅｎｇ＿ｋｐ＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：田军仓（１９５８－），男，教授，博士生导师，博士，主要从事节水灌溉理论与技术以及水资源高效利用研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｌｘｔｊｃ＠１６３

6、．ｃｏｍ２１８［１］海原６个气象站属于中部干旱带；其余固原、泾源、六盘山、隆德、西吉气象站属宁夏南部山区。［２］对气象数据时间序列进行线性回归分析，可得气候倾向率（气象要素每１０ａ的变化速率），气候倾向率大于０时，呈上升趋势，小于０则呈下降趋势。采用单作物系数法计算作物需水量（作物需水量＝作物系数×参考作物蒸散量），其中参考作物蒸散量由ＦＡＯ－５６推荐的Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ公式计算；作物系数与作物种类、品种、生育期和作物群体叶面积指数［３］等有关。农田净灌溉需水量是指灌区内各种作物净灌溉需水量之和，各作物净灌溉需水量由作物全生育［３］期净灌溉需水量和作物种植面积相乘而得，作物全生育期

7、灌溉需水量由农田水量平衡方程。２结果与分析２．１气候要素的年际变化趋势根据１９６０—２０１２年（共５３ａ）各站点气象数据，计算各气象要素的气候倾向率：平均气温、最高气温、最低气温气候倾向率分别为０．３２、０．２４、０．４２℃／１０ａ，均呈显著上升趋势（Ｐ＜０．０１），以最低气温的上升速度尤为突出。相对湿度和风速气候倾向率分别为－０．６％／１０ａ、－０．０６ｍ／（ｓ·１０ａ），呈显著下降趋势（Ｐ＜０