通过对宁蒙河套灌区水资源系统水均衡要素及其影响因素的实地调查,结合对有关参数的实验观测,研究灌区尺度上的水的平衡、转化、运移、分配过程和机制,定量分析域水的均衡要素间相互制约和转化关系,研究大型灌区尺度水均衡参数和变量的时空变异特性,揭示人类活动影响下引黄灌区耗水机理和水平衡机制,为黄河水资源现代化管理提供技术支撑。
通过对宁蒙河套灌区水资源开发、土地利用、植被组成等实地调查和对以往工作成果的充分挖掘整理,确定了研究区主要耗水结构及耗水量影响因素,科学评价了研究区生态环境现状和供用水现状。并结合3S等先进技术,遥感估测了研究区灌溉面积和种植结构,深入研究了研究区下垫面情况。根据典型区的水循环特点和类型,研究了水平衡要素的计算方法,对关键水平衡参数进行了试验标定,定量分析了各要素间的相互制约和转化关系;利用系统分析和时空变异理论,研究分析了灌区水平衡要素的时空变异性规律;分别构建了灌区水盐均衡集总模型、地下水流模型,以及区域溶质运移简化模型,研究分析了节水灌溉对地下水的影响、灌区水盐转化运移规律以及生态脆弱区的适宜节水强度;通过潜水蒸发的测坑试验,建立了非等温条件下潜水蒸发的数学模型,并以测坑试验和数值模拟试验为基础,推求了有作物生长条件下的潜水蒸发经验公式;针对以往区域耗水量计算存在的问题,建立了基于四水转化理论的灌区耗水量计算模型,详细计算了典型区实际总耗水量和耗黄河水量,为黄河水资源现代化管理提供了技术支撑。