沧州农业用水机制及资源潜力与优化配置研究

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1、中国农业大学博士学位论文沧州农业用水机制及资源潜力与优化配置研究姓名：龚宇申请学位级别：博士专业：作物栽培与耕作学指导教师：王璞20070601摘要华北平原的农业用水资源不足是一个严峻的现实问题。农业用水资源潜力多少及供给如何平衡是目前研究的焦点问题之一。采用调查研究与宏观分析方法，以华北平原区内缺水典型区域——沧州为研究对象，对本地区农业用水资源状况、形成机制，潜力和优化配置进行了定量分析研究。主要结果如下：1、本地区水资源供给严重不足，供需矛盾非常尖锐。全区水资源现状评价值为l，供水水平评价值为4．33，用水水平评价值为3，环境和效益评价值为1．33．多年年均供水总量为142700X104

2、ms。在50％供水保证率下，水资源供给为112050X10

3、舶3，需求为163811×10‘一，缺水51761×lo'm3；75％供水保证率下，水资源供给量为73825×10‘m3，需求量为205223XlO'm3．缺水量为131398XlO'm3：．2，人为因素是本地区水资源供需矛盾最主要的驱动力，驱动贡献率为78．76％，降水减少、气温增加和自产水减少是主要的自然因素驱动力，驱动贡献率分别为11．96％、6．05％、3．23％。种植业内部的主要驱动因子是冬小麦、玉米、棉花、蔬菜，驱动贡献率分别为32．2％、6．805、4，0％、12．25．3，未来气候因素变化对本地区农业用水资源供给仍将不

4、利．上世纪50年代以来平均气温呈逐年增加趋势，气温增加变率为0．394℃／lOa．未来年平均气温将呈明显的增长趋势。Hurst指数为0．85，平均簿水量将里减少趋势，但Hurst指数为0．53。4、种植结构调整和技术改进促进了粮食水分利用效率的提高和部分节水．1980-2003年间由于种植结构调整而节水约107000×lO'm’，1996年--2003年种植技术改进和推广后节水约33000×lO'm'，但商品蔬菜种植的发展带来用水量增加近16000×10‘m3．5、该地区是虚拟水挣输出地区．2003年主要农产品的虚拟水量为586000X10岔。居民消费虚拟水总量为442300XIO留，种植业供

5、需产生143700×加k3的虚拟水供给盈余。6、未来本地区水资源供衡情况将严重失衡．20LO年、2020年和2030年在保证率50％情况下缺水量将分别为96114×10钿’、89394x10．m3和101991×lO*m3；75％保证率下缺水量分别为159291×10‘m3，151390XlO．皿3和162863×10Im3。7、全区还有农业水资源潜力为188420×10‘m?最有可能开发的水资源潜力为72080×10‘m’．通过优化配置，2010年，2020年、2030年的水浇地冬小麦适宜种植面积应分别为122728hm2、1368241m2和z149lOhd，2030年度基本实现农业用水资

6、源供露平衡。此外，根据本地区水利工程和农用水价实际情况，率先提出对该地区机井蓄水功能进行开发利用，定义了季节性梯度农用水价的概念和内涵；对着重建立协调节水农业技术推广体系，着眼建立农业节水灌溉监督调配系统和着手实施季节性梯度农用水价政策进行了展望。关键词；沧州地区，农业水资源，机制，潜力，优化配置AbstractTheshortageofwaterresourccsinagricultureisasevereprobleminNorthernChinaPlain．Atpresent,mostresearchfocuses011thepotentialofwaterTesoⅢceshagricu

7、ltureandbalancingthetotaldemandandsupply．TakingCangzhoucityasacase，byinvestigationresearchandmacroscopicanalysis,theactualityofagriculturalwaterresources,formationmechanism，potentialandtheoptimalallocationamcomprehensivelyanalyzedinthispaper．Themainresultsarefollowing：I，Thereisanoutstandingimbalance

8、ofdemandandsupplyofwaterinCangzhou．Theassessmentvalueofactualityofw鼬erreso蝴，watersupplylevel，waterusedlevel，andtheenvironmentalbenefitsarel，4．33，3，andi．33，respectively．neaverageannualwatersupplyis142，