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基于社会水文耦合模型的干旱区节水农业水土政策比较
  • ISSN号:1000-0054
  • 期刊名称:《清华大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TV-9[水利工程]
  • 作者机构:清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51222901)
作者: 刘烨, 田富强
中文摘要:

干旱区节水农业发展过程中,不合理的水土政策可能导致农业用水增加的灌溉效率悖论现象,需要评价水土政策对节水农业发展的影响。该文建立了社会水文耦合模型,包含水土政策、灌溉面积、灌溉用水和环境指标等模块,反映人类政策行为与自然环境变化之间的动态反馈关系。基于该模型,以新疆巴音郭楞蒙古自治州地区1998—2010年节水农业发展过程为例,设置弱、低、中和强这4种耕地限制力度情景,分析不同情景下干旱区节水农业发展特征。对反映现状的弱耕地限制力度情景的模拟有效解释了"灌溉效率悖论"现象的发展过程机理。进一步情景对比分析显示:在耕地低限制力度情景和中限制力度情景下,2005年后灌溉用水总量趋于稳定且灌溉面积仍出现较快增长;在强耕地限制力度情景下,农户的节水能力和动力受到限制,1998—2010年间灌溉用水总量呈现持续上升的趋势,灌溉面积和节水灌溉面积均增长缓慢,农业经济发展受到抑制。该文的结果表明:基于社会水文耦合模型建立的水土政策分析评价框架,能够揭示导致灌溉效率悖论的水土政策作用机理,从而为干旱区节水农业水土政策的制定提供评价方法和理论支撑。

英文摘要:

Improper water and land policies to encourage water conservation may lead to increased agricultural water use,which is called the irrigation efficiency paradox.This study assesses the impact of water and land policies on water-conservation in agriculture development.This study uses a coupled socio-hydrological model which includes water and land policies,irrigated land area,irrigation water use and an environmental indicator.The interactions between the human responses to the policies and the environmental changes are reflected in the model.The model is used to analyze the agriculture water-conservation development during 1998—2010in Bayinguoleng Mongol Autonomous Prefecture, Xinjiang as an example with four policy scenarios including weak irrigation land control,low irrigation land control,medium irrigation land control and strong irrigation land control to analyze how agriculture water-conservation develops with different policy scenarios.With the weak irrigation land control scenario which represents the actual situation,the model effectively represents the process mechanism for the irrigation efficiency paradox.The analyses further shows that the low and medium irrigation land control scenarios stabilize the total irrigation water use after 2005 while the irrigation area quickly increases.The strong irrigation control severely limits the ability and the initiative of the water users.The total irrigation water use increased during 1998-2010 with small increases in the amount of irrigated land and the irrigation areas with water-conservation.These slowed the agricultural economic development.The results show that this framework of the water-use policies based on the coupled socio- hydrological model can be used to capture the mechanism that leads to the irrigation efficiency paradox as an effective evaluation method with theoretical support for making proper water and land policies for agriculture water-conservation in semi-arid areas.

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期刊信息
  • 《清华大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:清华大学
  • 主编:梁恩忠
  • 地址:北京市海淀区清华大学学研大厦B座908
  • 邮编:100084
  • 邮箱:xuebaost@tsinghua.edn.cn
  • 电话:010-62788108 62792976
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0054
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2223/N
  • 邮发代号:2-90
  • 获奖情况:
  • 国家期刊奖,国家“双高”期刊,1992年以来,历次国家级和省部级一等奖,第一、二届全国优秀科技期刊一等奖,教育部优秀期...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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