灌区排水资源利用适宜性评价理论与方法

Irrigation water shortage has become a common problem faced by agricultural development in many countries. In water shortage area, the drainage water reuse in the irrigation district has become one important way to alleviate the contradiction between supply and demand of water resources and improve the utilization of irrigation water. Prior to the drainage water reuse, the evaluation whether the existing conditions are suitable to reuse requirements and what are the possible effects after the implementation will have important significance for scientific and rational guidance of reuse practice. Taking efficient utilization of water and fertilizer resources, the protection of soil and water environment as the core, based on the investigation, measurement, experimental study and theoretical analysis of irrigation-drainage-soil-crop-groundwater system in the drainage reuse areas, this project will reveal the influence mechanism, main control factors and mutual correlation of drainage water reuse, analyze the content and basic features of adaptability evaluation of drainage water reuse, study the index system structure of adaptability evaluation of drainage water reuse, discuss the grading standards, quantitative method and weight determination method of indexes and establish the comprehensive evaluation method suitable for features and requirements of drainage water reuse. The reasonableness test of evaluation method will be conducted. The suitable condition, use patterns and potential of drainage water reuse will be proposed.

灌溉水源不足，已成为许多国家农业发展所面临的共同问题。在水资源短缺地区，灌区排水资源利用已成为缓解水源供需矛盾、提高灌溉用水利用率的重要途径之一。灌区排水资源实施再灌溉之前，对现有条件是否适宜利用的要求，以及实施后可能产生的影响做出评价，对于科学合理指导其再利用实践具有重要意义。本项目以灌区水肥资源高效利用和生态环境保护为核心，通过灌区排水资源利用的灌溉-排水-土壤-作物-地下水系统的调研、监测、试验研究和理论分析，从机理上揭示排水资源利用的影响机制、主控因子及其相互关联度，分析排水资源利用适宜性评价的内涵及基本特征，研究构建排水资源利用适宜性评价的指标体系框架，探讨评价指标的分级标准、指标量化方法和权重的确定方法，建立适合排水资源利用特点和要求的综合评价方法，并进行评价方法的合理可行性实例验证，提出排水资源利用的适宜条件、利用方式和潜力。

灌溉水源不足，已成为许多国家所面临的共同问题。在水资源短缺地区，利用排水资源作为补充灌溉水源已成为缓解水源紧张矛盾的重要途径。根据灌区发展面临的水资源供需矛盾突出、水环境恶化等问题，开展灌区排水资源利用适宜性评价理论和方法研究，提出不同类型区排水资源可持续利用的保障措施，对减轻排水资源利用可能对水土环境和作物造成的潜在威胁具有重要的理论意义和实用价值。.项目采用文献调研、区域调查、试验监测和理论分析、方法构建与试验验证相结合的方法，以宁夏银北灌区、黑龙江建三江为研究对象,首先，通过查阅大量相关文献和面上调查，结合排水资源灌溉利用的实践，提出排水资源灌溉利用适宜性内涵；其次，结合区域调研和试验监测分析，确定影响排水资源利用的主要制约因素及内在关联，从排水水质、作物特性、土壤特性、水文气象、灌排措施五个方面建立了排水资源灌溉利用适宜性评价指标体系；基于多种评价方法的原理、适用范围、优缺点等对比分析基础上，选择模糊模式识别方法构建了灌区排水资源灌溉利用适宜性评价模型，以及适应于非盐渍化地区的简化评价方法；将排水资源灌溉利用适宜性分为很适宜、适宜、较适宜、不适宜、很不适宜5个级别，制定出评价指标体系各项指标的分级标准值范围和标准值，采用层次分析法确定各评价指标的具体权重。受盐渍化危害的宁夏银北灌区五个排水资源灌溉利用试区的评价结果表明，除前进农场外，均在适宜灌溉范围内，其中灌溉中、后期更适宜于采用排水资源灌溉。建三江排水资源灌溉利用评价结果表明，该地区排水沟水和土壤不存在盐害和重金属危害，排水沟水总体表现为V类水质，其排泄水对下游承泄区水体将带来较大的污染危害，但将排水资源用于灌溉，不仅满足灌溉用水标准，而且对提高农田水肥利用效率、保护水环境等都具有十分重要的作用，同时应结合减量施肥、合理的水肥管理等措施。