干旱区引水灌区灌溉退水计算方法

介飞龙，费良军，李 山，朱红艳，郝 琨，刘利华

干旱区引水灌区灌溉退水计算方法

介飞龙，费良军※，李 山，朱红艳，郝 琨，刘利华

（西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室，西安 710048）

准确计算干旱地区灌区退（回归）水，对水资源高效利用具有重要意义。针对中国西北干旱地区大量引水灌区的特点，该研究结合退水单位线和“水桶模型”（根系层的水均衡模型）建立了灌溉退水计算模型，并将该模型应用于甘肃省景电灌区（黄河流域部分）的退水计算，结果表明：灌区退水量计算值与监测值拟合良好，模型率定期和验证期决定系数分别为0.82和0.71，模型可靠。2000年至2019年深层渗漏量和退水量的分析结果表明：年深层渗漏量与净灌溉和有效降雨的总量呈显著正相关，相关系数=0.718（<0.01）；月深层渗漏量受灌区作物生长期的影响显著，69.6%的深层渗漏在冬灌（10－11月）期间产生；年深层渗漏系数与年深层渗漏量呈显著正相关（=0.944，<0.01）；月深层渗漏系数在作物主要生长期（4－9月）小于0.4，非生长期（11月至次年2月）大于0.8；年退水量与年深层渗漏量呈显著正相关（=0.716，<0.01）；月退水量与月深层渗漏量相关性较差，原因是灌溉退水存在明显的滞后性；研究区退水单位线表明灌溉退水滞后峰值在2个月左右，但深层渗漏对退水的影响可达24个月左右。退水单位线的参数具有明确的物理意义且易于确定，针对灌溉退水具有明显滞后性的干旱地区，该方法能够有效计算灌区灌溉退水量，可为灌区水资源管理和决策提供科学支撑。

地下水；入渗；灌溉；引水；退水单位线；干旱区

0 引 言

干旱地区大规模的引水灌溉显著地影响区域地表及地下的水文过程[1-2]，随着农业用水需求的增加，灌区面临着日益严重的缺水问题。灌溉退水可以被定义为未被作物利用的引水或降水返回到其源头或其他地表水体的水量[3]，其重复利用可有效提高灌溉水利用效率[4]，因此准确计算灌区灌溉退水对灌区水资源管理具有重要意义[5]。

针对干旱区引水灌区的特点，本文所研究的灌溉退水指降雨或引水通过深层渗漏和地下径流的方式进入排水渠或河流的水量。目前，统计和经验方法被广泛用于计算灌区灌溉退水。Dewandel等[6]利用水动力学模型建立了井灌区退水系数计算方法，并分别计算了灌区中不同作物种植区的退水系数。……