農(nóng)田水利研究的現(xiàn)狀及發(fā)展方向

農(nóng)田水利研討的現(xiàn)狀

及開展方向武漢大學(xué)水利水電學(xué)院水利系楊金忠農(nóng)田水利綜合實(shí)驗(yàn)場(chǎng)匯報(bào)內(nèi)容一、研討現(xiàn)狀分析二、近年來的主要研討成果三、農(nóng)田水利的開展方向四、機(jī)遇和挑戰(zhàn)一、研討現(xiàn)狀分析1.研討課題分析2.研討內(nèi)容分析1.研討課題分析_研討課題來源〔96年以來〕編號(hào)課題類型總經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目數(shù)單項(xiàng)經(jīng)費(fèi)1基金4703413.822國(guó)家項(xiàng)目4301528.673部委級(jí)項(xiàng)目3501131.824國(guó)際合作310562.005橫向項(xiàng)目8506413.28合計(jì)

241012918.68研討以縱向科學(xué)研討為主，縱向工程是橫向工程的兩倍基金工程在研討經(jīng)費(fèi)和工程個(gè)數(shù)最多，表達(dá)科學(xué)研討的程度和實(shí)力國(guó)家工程主要是“863〞、國(guó)家攻關(guān)。部級(jí)的工程偏少，應(yīng)進(jìn)一步增進(jìn)和相關(guān)部的聯(lián)絡(luò)橫向工程以規(guī)劃設(shè)計(jì)為主。面寬，內(nèi)容豐富，是聯(lián)絡(luò)實(shí)踐、處理實(shí)踐問題的重要環(huán)節(jié)平均每人每年的科研經(jīng)費(fèi)7－8萬(wàn)元1.研討課題分析_研討課題來源〔96年以來〕2.研討課題分析_研討方向課題類型節(jié)水環(huán)境系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)其它基金29.73%29.73%18.92%5.41%16.22%國(guó)家項(xiàng)目64.71%11.76%0.00%0.00%23.53%部委級(jí)項(xiàng)目18.18%9.09%0.00%0.00%72.73%國(guó)際合作60.00%0.00%20.00%0.00%20.00%橫向項(xiàng)目13.56%0.00%6.78%5.08%74.58%在一切類型的工程中，節(jié)水灌溉都是重要的研討內(nèi)容基金工程、國(guó)家工程和國(guó)際協(xié)作工程，偏重于節(jié)水和環(huán)境部委級(jí)工程和橫向研討課題偏重于適用性的工程和規(guī)劃設(shè)計(jì)2.研討課題分析_研討方向二、近年來的主要研討內(nèi)容1.水稻節(jié)水灌溉2.旱作節(jié)水灌溉3.水環(huán)境與水資源4.排水規(guī)范5.大型灌區(qū)改造6.國(guó)際協(xié)作工程1.節(jié)水灌溉_水稻節(jié)水灌溉主要典型研討課題水稻水分消費(fèi)函數(shù)及稻田不充分灌溉原理研討〔基金〕水稻水分消費(fèi)函數(shù)時(shí)空變化規(guī)律的研討〔基金〕水稻灌區(qū)節(jié)水灌溉技術(shù)的不同尺度影響〔基金〕水稻高效節(jié)水灌溉技術(shù)與原理及其水肥運(yùn)移規(guī)律研討〔基金〕1.節(jié)水灌溉_水稻節(jié)水灌溉主要研討成果比較全面、系統(tǒng)地提出了我國(guó)南方及北方早、中、晚稻的水分消費(fèi)函數(shù)提出了我國(guó)南方和北方典型地域不同水資源條件下的水稻優(yōu)化灌溉制度在國(guó)內(nèi)外初次提出了水稻水分消費(fèi)函數(shù)與主要?dú)夂蛞叵嚓P(guān)的數(shù)學(xué)模型探求了水稻水分消費(fèi)函數(shù)隨時(shí)、空變化的規(guī)律，提高了點(diǎn)上短系列消費(fèi)函數(shù)實(shí)驗(yàn)成果的適用價(jià)值1.節(jié)水灌溉_水稻節(jié)水灌溉主要研討成果提示了水稻中、早期受旱復(fù)水后，耗水及生長(zhǎng)的“反彈〞效應(yīng)，提出了充分利用此效應(yīng)的節(jié)水、豐產(chǎn)灌溉實(shí)際與方法水稻消費(fèi)函數(shù)、優(yōu)化灌溉制度的研討成果被山西、河北及廣西稻田運(yùn)用以此研討為根底，進(jìn)一步開展了與歐盟、美國(guó)、澳大利亞、國(guó)際水稻研討所等地域、國(guó)家和國(guó)際組織在水稻節(jié)水領(lǐng)域的國(guó)際協(xié)作研討1.節(jié)水灌溉_旱作節(jié)水灌溉主要典型研討課題農(nóng)田節(jié)水灌溉的增產(chǎn)及環(huán)境影響效應(yīng)的運(yùn)用研討〔基金〕主要糧食作物的消費(fèi)函數(shù)、灌溉方式及墑情監(jiān)測(cè)〔基金〕寧蒙河套灌區(qū)程度衡機(jī)制及耗水量研討〔基金〕田間保墑實(shí)際與運(yùn)用研討〔基金〕節(jié)水灌溉與農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)〔95〕鄂西北山丘區(qū)農(nóng)業(yè)干旱問題研討〔基金〕1.節(jié)水灌溉_旱作節(jié)水灌溉主要研討成果豐富和開展了農(nóng)田水循環(huán)和轉(zhuǎn)化實(shí)際，不同覆蓋條件下的覆蓋保墑實(shí)際提出了冬小麥－玉米一體化的節(jié)水高產(chǎn)栽培技術(shù)、冬小麥的噴灌增產(chǎn)方式提出具有時(shí)域穩(wěn)定和地域順應(yīng)的作物消費(fèi)函數(shù)，建立了旱作區(qū)的水、肥耦合的作物消費(fèi)函數(shù)提出的一體化栽培技術(shù)與噴灌結(jié)合的灌溉方式在31萬(wàn)畝農(nóng)田上得到了大面積推行2.水環(huán)境及水資源主要典型研討課題劣質(zhì)水資源化與灌溉技術(shù)〔863〕再生水高效平安灌溉利用技術(shù)〔863〕地表、地下水污染根本規(guī)律及預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型研討〔基金〕污染物經(jīng)過區(qū)域飽和—非飽和土壤的運(yùn)動(dòng)實(shí)際〔基金〕污水灌溉中污染物轉(zhuǎn)化運(yùn)移規(guī)律的根底研討〔基金〕排水條件下化肥的流失及其對(duì)環(huán)境的影響〔基金〕西北水資源承載才干與生態(tài)環(huán)境維護(hù)研討〔95〕西北干旱區(qū)鹽堿地改良排水多準(zhǔn)那么優(yōu)化設(shè)計(jì)模型研討〔基金〕南水北調(diào)受水區(qū)水資源系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)管理研討2.水環(huán)境及水資源主要研討成果研討了污水灌溉技術(shù)方法，提出了污水灌溉中污染物的轉(zhuǎn)化運(yùn)移實(shí)際和模型研討了化肥的利用和流失，提出了氮素流失的模擬方法和控制減少氮素流失的方法根據(jù)土壤和介質(zhì)特征隨機(jī)分布的特征，研討了溶質(zhì)在非飽和介質(zhì)中運(yùn)移的根本方程和根本實(shí)際研討了西北典型地域水資源的開發(fā)利用對(duì)于灌區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響3.排水規(guī)范主要典型研討課題控制排水田間工程及水管理成套技術(shù)(948)農(nóng)田地下排水動(dòng)態(tài)水管理模擬模型研討〔基金〕澇漬災(zāi)禍防御技術(shù)〔95〕3.排水規(guī)范主要研討成果引進(jìn)國(guó)外的自動(dòng)給水栓技術(shù)，提出了技術(shù)要點(diǎn)，建立了自動(dòng)化和現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)示范區(qū)提出了澇漬兼治的排水目的，根據(jù)澇漬兼治的實(shí)際，提出排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)規(guī)范提出利用累計(jì)地下水埋深SEW和受抑制天數(shù)SDI為目的的排水規(guī)范討論了水旱連作條件下，同時(shí)思索農(nóng)田水分情況和排水水質(zhì)的排水設(shè)計(jì)規(guī)范及排水規(guī)格確實(shí)定方法和步驟4.大型灌區(qū)節(jié)水改造主要課題內(nèi)蒙〔河套〕河南〔鴨河口，南灣等〕廣東〔高州，青年運(yùn)河等〕湖北〔顏家臺(tái)，洪湖，東風(fēng)，浠水，蓮花池〕4.大型灌區(qū)節(jié)水改造主要成果鍛煉了教師處理實(shí)踐工程問題的才干研討了內(nèi)蒙河套灌區(qū)的秋澆灌溉和不同方式的井渠結(jié)合問題，為河套灌區(qū)的節(jié)水改造提供有力的支持了解了全國(guó)灌區(qū)開展的現(xiàn)狀，掌握了我國(guó)灌區(qū)的根本特征和存在的主要問題5.國(guó)際協(xié)作主要代表性課題課題黃河節(jié)水戰(zhàn)略〔歐共體〕中國(guó)水稻節(jié)水灌溉技術(shù)及其影響〔澳大利亞〕提高水稻灌區(qū)水分消費(fèi)率的研討〔澳大利亞〕遺傳水法實(shí)際及運(yùn)用研討〔香港〕水稻灌區(qū)灌溉系統(tǒng)控制實(shí)際及其運(yùn)用〔澳大利亞〕5.國(guó)際協(xié)作主要成果拓寬了進(jìn)展農(nóng)田水利科學(xué)研討的資金渠道，提高了學(xué)科在國(guó)際同類研討中的相互了解鍛煉了一批年輕學(xué)者，提高了國(guó)際協(xié)作和國(guó)際交流的才干根據(jù)黃河上游和下游兩個(gè)不同類型灌區(qū)的觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)，參與提出了節(jié)水的途徑和相應(yīng)技術(shù)方法，初步建立了節(jié)水灌溉的決策支持系統(tǒng)三、農(nóng)田水利研討的開展方向1.節(jié)水灌溉根本實(shí)際2.農(nóng)業(yè)水環(huán)境3.農(nóng)田水利信息化技術(shù)4.農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)方法5.水政策1.節(jié)水灌溉根本實(shí)際〔水、鹽、作物〕水分及鹽分運(yùn)動(dòng)的根本實(shí)際研討農(nóng)田土壤水分的轉(zhuǎn)化問題與農(nóng)田水分的有效利用水熱和溶質(zhì)的耦合運(yùn)移土壤-植物-大氣延續(xù)體中的水熱運(yùn)移水肥交互作用機(jī)理研討土壤水分及溶質(zhì)運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)模型1.節(jié)水灌溉根本實(shí)際〔水、鹽、作物〕水分及鹽分運(yùn)動(dòng)的根本實(shí)際研討土壤水分及溶質(zhì)的優(yōu)先流土壤水參數(shù)的測(cè)定和確定土壤水參數(shù)的空間變異性尺度效應(yīng)問題的研討，節(jié)水灌溉技術(shù)的不同尺度影響1.節(jié)水灌溉根本實(shí)際〔水、鹽、作物〕節(jié)水灌溉條件下的需水規(guī)律作物受水分脅迫條件下需水規(guī)律的研討間作套種條件下作物的耗水規(guī)律研討非充分灌溉制度的研討，優(yōu)化灌溉制度淡水和微咸水交替灌溉條件下灌溉制度研討微咸水的開發(fā)利用技術(shù)水分供應(yīng)情況對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量影響研討2.灌溉用水的循環(huán)機(jī)制，GSPAC系統(tǒng)的研討灌區(qū)水量的循環(huán)機(jī)制〔地表、地下、轉(zhuǎn)換、生態(tài)〕作物耗水機(jī)理及作物耗水量的預(yù)測(cè)分析實(shí)際水資源合理開發(fā)利用技術(shù)〔調(diào)度、優(yōu)化、分配〕井渠結(jié)合措施及對(duì)于水循環(huán)的影響〔井渠結(jié)合與渠道防滲，井渠結(jié)合與地下水利用，井渠結(jié)合方式、井渠開采量比例〕季風(fēng)氣候區(qū)的雨水利用和城市雨洪利用不同尺度水循環(huán)過程的耦合利用遙感遙測(cè)技術(shù)辨識(shí)作物、土壤含水量等區(qū)域農(nóng)田數(shù)據(jù)的實(shí)際與技術(shù)3.農(nóng)業(yè)水環(huán)境非點(diǎn)源污染方面的研討，人類活動(dòng)對(duì)地下水環(huán)境影響的預(yù)測(cè)劣質(zhì)水灌溉對(duì)農(nóng)田環(huán)境影響節(jié)水灌溉對(duì)區(qū)域水資源循環(huán)體系和大田作物生態(tài)環(huán)境影響研討區(qū)域水資源開發(fā)和灌溉對(duì)于區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響農(nóng)田區(qū)域水環(huán)境3.農(nóng)業(yè)水環(huán)境劣質(zhì)水灌溉技術(shù)方法和實(shí)際〔規(guī)范，保證技術(shù)〕排水條件下的營(yíng)養(yǎng)流失和轉(zhuǎn)化污水處置和利用相接合的綜合技術(shù)及污染物轉(zhuǎn)化實(shí)際地下水及土壤的污染及修復(fù)技術(shù)〔物理、化學(xué)、生物、電動(dòng)、P&T〕劣質(zhì)水利用及環(huán)境問題4.農(nóng)田水利信息化技術(shù)信息技術(shù)：水利信息的采集、傳輸、存儲(chǔ)和處置，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、3S技術(shù)等，發(fā)揚(yáng)多學(xué)科的綜合優(yōu)勢(shì)，充分利用現(xiàn)有的資源和設(shè)備建立農(nóng)田水利工程軟件開發(fā)基地農(nóng)田水利模型：灌溉排水的平衡、預(yù)測(cè)、優(yōu)化、分析、模擬、仿真、規(guī)劃、設(shè)計(jì)等運(yùn)用模型，逐漸構(gòu)成灌區(qū)及地域灌溉管理的決策支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)建立：需水、耗水、灌溉水資源、作物分布及種植、地理、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、地表水資源、地下水資源；已建和在建的灌排工程；用水、供水、耗水、污廢水排放信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、信息的規(guī)范化和規(guī)范化5.農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)方法不同尺度下農(nóng)田墑情預(yù)告方法精細(xì)農(nóng)業(yè)。即對(duì)灌水位置、灌水時(shí)間、灌水?dāng)?shù)量、灌水成分、空氣濕度和土壤墑情進(jìn)展自動(dòng)監(jiān)控，科學(xué)管理現(xiàn)代灌水技術(shù)土壤保水劑及作物蒸騰調(diào)控技術(shù)旱地〔雨養(yǎng)〕農(nóng)業(yè)的水分利用技術(shù)地面灌溉技術(shù)。激光控制平地、程度畦田灌溉技術(shù)、田間閘管灌溉系統(tǒng)。5.農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)方法渠道防滲技術(shù)與防凍脹技術(shù)：資料的研討，方式，技術(shù)措施，養(yǎng)護(hù)控水、量水技術(shù)：低水頭、高精度、自動(dòng)化、低造價(jià)的量水設(shè)備，自動(dòng)閘門，灌區(qū)的上游控制和下游控制技術(shù)海水的淡化和利用技術(shù)回歸水的攔蓄和利用技術(shù)人工降雨的催化和利用技術(shù)輸配水自動(dòng)量測(cè)及監(jiān)控技術(shù)6.水政策〔水價(jià)、水管理、機(jī)制〕水權(quán)、水價(jià)的構(gòu)成機(jī)制以及效益補(bǔ)償機(jī)制農(nóng)業(yè)節(jié)水效益和投入機(jī)制的研討灌溉用水水價(jià)調(diào)整機(jī)制及其對(duì)于節(jié)水和農(nóng)業(yè)的影響農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的法律法規(guī)保證體系四、我校農(nóng)田水利科學(xué)研討應(yīng)掌握的機(jī)遇機(jī)遇