玛纳斯河流域农业用水驱动力分析及预测
本文关键词：玛纳斯河流域农业用水驱动力分析及预测
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【摘要】：我国是人均水资源严重短缺的贫水国家之一,地处内陆干旱地区的新疆玛纳斯河流域是典型的严重缺水地区,来水条件有限,用水结构极不平衡。随着经济社会发展,水资源供需矛盾日益突出,流域水资源的承载能力日见低下,与缺水相关的潜在风险正成为社会经济和自然环境的巨大挑战。本文在充分论证流域农业用水演变的基础上,构建流域用水模型。引入信息熵理论,分析玛纳斯河流域多年来农业用水需求量的演变趋势。其次,对流域农业用水的演变的驱动因素做分析,并借助灰色关联分析方法确定主要驱动因子。最后,预测流域农业用水需求量。本文主要分为六个部分,第一部分为绪论;第二部分为相关概念界定;第三部分为流域概况与水资源开发利用现状;第四部分为流域农业用水演变驱动力分析;第五部分为农业需水预测;第六部分为结论与建议。本文的主要结论如下:(1)建国以来,流域水资源开发利用经历了初级利用、低效利用与合理利用三个阶段。1949~1989年,由于大范围的拓荒,大水漫灌,水资源开发肆意;1989~2008年,流域水资源逐步由肆意开发向计划开发转变。在此阶段,灌溉水利用率达到65%,但灌溉定额偏高,用水效率仍偏低;2008年至今,节水概念得到强化,灌溉面积得到控制,用水效率得到提升,以滴灌为主的节水灌溉技术得到推广,灌溉保证率在95%以上。(2)流域农业用水逐步由以粮食作物生产为主的时代转变为以棉花生产为主的时代,受单一用水系统的影响,用水信息熵增长较慢,存在用水倾斜现象,且2008年农业用水倾斜最为明显,随着水资源管理制度的发展改革,这一用水矛盾得到部分缓解,但依然严重。(3)气候变暖、土地盐碱化、作物蒸发蒸腾量是农业用水居高不下的内在驱动因子,灌溉面积、棉花播种面积增加是农业用水增加的主要外在驱动因子,节灌技术的推广、节灌面积的增加以及工业用水效率的提升是缓解水资源供需矛盾的润滑剂。(4)未来30年,流域农业用水量总体呈现下降趋势,并最终稳定在21亿m3左右,下降趋势曲线服从指数分布。综上所述,流域农业生产宜减少棉花播种面积,扩大的粮食作物播种比例,加快种植业结构优化调整;在水资源约束条件下,应推进节水措施,不断从内部挖掘水资源利用潜力,提高渠系水利用效率,提高水资源开发利用水平,以科技节水为引导,政策保障为支撑,用水结构调整为主要内容的发展思路,建立高效节水型社会,加快实现水资源由合理利用向高效利用的转变。
【关键词】：农业用水 种植结构 驱动力 预测 玛纳斯河流域
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F323.213
【目录】：
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章 绪论9-19
- 1.1 选题背景及意义9-10
- 1.1.1 研究背景9-10
- 1.1.2 研究意义10
- 1.2 相关研究现状10-15
- 1.2.1 用水结构变化研究10-12
- 1.2.2 用水驱动力分析研究12-13
- 1.2.3 农业需水预测研究13-14
- 1.2.4 玛纳斯河流域水资源研究14
- 1.2.5 研究评述14-15
- 1.3 主要研究内容15-16
- 1.4 研究方法与技术路线16-17
- 1.4.1 研究方法16-17
- 1.4.2 技术路线17
- 1.5 论文可能创新点与不足之处17-19
- 第二章 相关概念界定和理论依据概述19-25
- 2.1 相关概念界定19-21
- 2.1.1 水资源19
- 2.1.2 节水灌溉19-20
- 2.1.3 作物蒸发蒸腾量20-21
- 2.2 理论基础21-25
- 2.2.1 信息熵理论21-22
- 2.2.2 驱动力分析22
- 2.2.3 灰色关联度分析22-23
- 2.2.4 GM(1, 1)模型23-25
- 第三章 流域概况与水资源开发利用现状25-38
- 3.1 流域概况25-30
- 3.1.1 自然地理概况25-27
- 3.1.2 社会经济概况27-28
- 3.1.3 水资源概况28-30
- 3.2 水资源利用现状30-32
- 3.2.1 水资源开发利用程度30
- 3.2.2 用水结构演变分析30-32
- 3.3 农业水资源利用现状32-34
- 3.3.1 农业水资源水利工程建设32-33
- 3.3.2 农业用水量及用水效率33-34
- 3.4 农业用水存在问题34-38
- 3.4.1 水资源时空分布不均匀34-36
- 3.4.2 缺水现象与用水浪费并存36
- 3.4.3 农业面源污染问题严重36-37
- 3.4.4 水土资源开发不合理，生态环境恶化37-38
- 第四章 玛纳斯河流域农业用水演变驱动力分析38-46
- 4.1 农业用水演变分析38-40
- 4.1.1 种植结构演变分析38-39
- 4.1.2 农业用水演变分析39-40
- 4.2 农业用水演变驱动力定性分析40-43
- 4.2.1 水权管理制度因素40-41
- 4.2.2 农业种植结构因素41-42
- 4.2.3 农业节水措施因素42
- 4.2.4 自然环境因素42-43
- 4.3 农业用水演变驱动力定量分析43-46
- 4.3.1 驱动因子选取与数据准备43-44
- 4.3.2 灰色关联度处理结果44-46
- 第五章 玛纳斯河流域农业需水量预测46-59
- 5.1 遵循的几项原则46-48
- 5.1.1 经济性原则46
- 5.1.2 区域性原则46-47
- 5.1.3 整体性原则47
- 5.1.4 科学性原则47-48
- 5.1.5 规划与协调性原则48
- 5.2 农业需水预测方法设计48-49
- 5.3 基于统计数据的农业需水预测49-53
- 5.3.1 回归分析49-50
- 5.3.2 基于GM(1, 1)模拟预测50-52
- 5.3.3 趋势外延法预测52-53
- 5.4 基于用水定额的农业需水预测53-57
- 5.4.1 作物灌溉定额发展趋势分析53-54
- 5.4.2 渠系水利用效率变化趋势分析54-55
- 5.4.3 灌溉面积变化趋势分析55-56
- 5.4.4 定额法预测56-57
- 5.5 预测结果分析57-59
- 第六章 主要结论与建议59-63
- 6.1 结论59-60
- 6.2 建议60-61
- 6.3 论文不足与有待解决的问题61-63
- 参考文献63-68
- 致谢68-70
- 作者简介70-71
- 附表71
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，本文编号：570479
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