当前的世界环境GydF4y2Ba

介绍GydF4y2Ba

大约六十七个灌溉水施用于径流和蒸发。虽然，蒸发是灌溉效率的重要组成部分，而且对其进行了很多关注。通常，应用于农业的灌溉用水是基于农民的经验。因此，应纳入蒸发成分在任何灌溉项目或计划的开发中。该植物通过蒸发和蒸腾的过程损失了水。蒸散（ET）通过从土壤和其他表面蒸发和植物潜在的蒸散蒸腾，水从土地转移到大气中的过程是如果足够的水源将发生蒸发量的速率可用的。GydF4y2Ba^1GydF4y2Ba

地下水受气候变化的影响是我国长期以来讨论的问题。不过，早期和初步的研究表明，印度地下水优化在减少碳足迹方面有很大的空间。对于哈里亚纳邦和安得拉邦等地区，已经开发了定量模型来评估抽水对温室气体排放的边际影响。GydF4y2Ba^2GydF4y2Ba一些主要的研究结果(a)增加排放的温室气体是4.37%每米哈里亚纳邦和抽水水位下降在安得拉邦也是6%。(b)温室气体排放弹性面积灌溉利用地下水的百分比是2.2和1990年代通过,两州地下水灌溉面积以每年3%的速度增长，导致温室气体排放每年增加6.6%。(c)柴油泵占比每增加1%，温室气体排放减少0.3%。(d)温室气体排放弹性与灌溉效率的关系在2.1时最大;通过水泵灌溉经济影响我国碳足迹的主要决定因素是由于水头的变化或波动，农民不得不在水头上方扬水进行灌溉。水头越多，消耗的能源就越多，更有可能的是深管井电气化泵用于地下水开采，使碳足迹成倍增加。在过去的四十年中，我国主要利用地表蓄水和重力流灌溉作物。通过小型和私人管井进行能源消耗灌溉的情况有所下降和上升。GydF4y2Ba

用电力和柴油从地下水中抽取二氧化碳，排放了1600 - 2500万吨，占全国碳排放总量的4- 6%。从气候变化的角度来看，印度的地下水热点是西部和半岛地区。这些对减缓和适应气候变化更为关键。为了实现这两者，需要从地面储存过渡到“有管理的地下水储存”，作为具有生产性需求和供应管理的用水战略的指标。为此，必须考虑借鉴澳大利亚和美国等国家长期管理地下水补给的经验。GydF4y2Ba^3.GydF4y2Ba

上述讨论导致得出结论，地下水资源管理对温室气体减少气候变化缓解的影响很大。如果含水层中的地下水在浅深度下可用，则它可以以较低的成本利用，因此最终将较少将是温室气体排放。GydF4y2Ba

对气候变化对地下水补给的影响进行评价将有助于为该盆地制定今后地下水开发和管理计划。它也将有助于农业和其他资源规划。还可以判断所需的种植模式转变。数量预测可以帮助针对自然资源管理的管理和政策行动。在上述分析中，目前的发现将以估计地下水补给和评价受气候变化影响的地下水补给为目标进行。GydF4y2Ba

材料和方法GydF4y2Ba

分析区域GydF4y2Ba

谢特兰吉河流域位于北纬21°00 '至21°47 '和东经70°50 '至72°10 '之间，位于古吉拉特邦的绍拉斯特拉地区。地下水是农业灌溉的主要来源。分析区域的位置图如图1所示。GydF4y2Ba

数据采集GydF4y2Ba

从Bisag，Gandhinagar收集了印度的印度，古吉拉特和流域以及Shetrunji盆地和Shefal P6的卫星图像的卫星图像的地图。每日降雨数据记录（1961-2010）由国家水数据中心，Gandhinagar和灌溉部门，Junagadh的日常径流数据收集。根据粮农组织 - 56估计由Penman-Monteinth方法估计日参考蒸发所需的气候数据记录（1965-2010），从Jau Agro气象观测所，JAU，Junagadh收集GydF4y2Ba^4.GydF4y2Ba．从中央地下水板，Ahmadabad收集了与含水层属性的研究区不同规格站之前和季风的水表数据记录（1985-2010）。GydF4y2Ba

采用Krishna Rao(1970)对硬岩地区提出的经验方法进行地下水估算5。(1) Rg = 0.25(P-400);年降雨量为60- 100厘米。Rg = 0.35 (p - 600);年降雨量大于200厘米者。GydF4y2Ba

其中，RG =降雨充值（mm），p =降水（mm），k =充电系数和x = x = Imperial系数。以下关系对于卡纳塔克邦的硬岩地区的不同部分持久。GydF4y2Ba

水桌波动法GydF4y2Ba

该方法的假设是，井中测得的水位高度的上升是由于横向补充水位引起的。用水位变化法估算补给量的关系如下:GydF4y2Ba

图1舍特鲁吉河流域位置图GydF4y2Ba 点击这里查看图GydF4y2Ba

R.GydF4y2Ba_GGydF4y2Ba= S.GydF4y2Ba_yGydF4y2BaxΔLx a（2）GydF4y2Ba

在哪里，RGydF4y2Ba_GGydF4y2Ba=降雨充值（mm），sGydF4y2Ba_yGydF4y2Ba=特定产量，无量纲，ÂL=水位差（M）和A =河流盆地的净地理区域（MGydF4y2Ba^2GydF4y2Ba）。GydF4y2Ba

水平衡方法GydF4y2Ba

这些估计在水平衡方程中被取代，以获得降雨充值，GydF4y2Ba

V.GydF4y2Ba_rrfGydF4y2Ba= (VGydF4y2Ba_{sms1GydF4y2Ba}- - - - - - VGydF4y2Ba_{短信GydF4y2Ba}) + VGydF4y2Ba_{射频GydF4y2Ba}- V.GydF4y2Ba_{罗依GydF4y2Ba}- V.GydF4y2Ba_{CWC.GydF4y2Ba}- V.GydF4y2Ba_seGydF4y2Ba- V.GydF4y2Ba_gwdGydF4y2Ba+ VGydF4y2Ba_{钢筋混凝土GydF4y2Ba}+ VGydF4y2Ba_rfiGydF4y2Ba+ VGydF4y2Ba_rtGydF4y2Ba+ VGydF4y2Ba_rrGydF4y2Ba+（V.GydF4y2Ba_IG.GydF4y2Ba- vGydF4y2Ba_噩GydF4y2Ba) (3)GydF4y2Ba

在哪里，五GydF4y2Ba_rrGydF4y2Ba=降雨补给量(ha-m)， VGydF4y2Ba_{射频GydF4y2Ba}=降雨量(ha-m)， VGydF4y2Ba_{sms1GydF4y2Ba}=始期土壤水分贮量(ha-m)， VGydF4y2Ba_{钢筋混凝土GydF4y2Ba}=管道补给量(ha-m)， VGydF4y2Ba_rfiGydF4y2Ba=农田灌溉补给量(ha-m)， VGydF4y2Ba_rtGydF4y2Ba=从坦克（HA-M），v的压力量GydF4y2Ba_rrGydF4y2Ba=来自河流（HA-M），v的重新充电量GydF4y2Ba_IG.GydF4y2Ba=其他流域流入水量(ha-m)， VGydF4y2Ba_{罗依GydF4y2Ba}=径流量(ha-m)， VGydF4y2Ba_{CWC.GydF4y2Ba}=作物耗水量(ha-m)， VGydF4y2Ba_seGydF4y2Ba=未耕作地区土壤水分消失量(ha-m)， VGydF4y2Ba_噩GydF4y2Ba=流向其他流域的流量(ha-m)， VGydF4y2Ba_gwdGydF4y2Ba=地下水采出量(ha-m)， VGydF4y2Ba_{短信GydF4y2Ba}=期间结束时的灵魂湿度储存量（HA-M）。对于Shefrunji河流域的每个流域分别估计水平衡组分。GydF4y2Ba

气候变化影响评估GydF4y2Ba

The climate change impact on the Rainfall, Runoff and groundwater recharge estimated by different methods were assesses in analyzing the respective time series data for each watershed and river basin as a whole adopting the approaches suggested by Mann-Kendall (1975) and Sen’s (1968) and compared with the best fit trend line.^{6,7.GydF4y2Ba}

结果与讨论GydF4y2Ba

Shefrunji River盆地的排水和流域地图是通过遥感的遥感和盆地最大流量顺序的GIS为7.使用GIS软件确定每个流域的区域。发现整个盆地由17个流域组成，该流域被命名为5G2B2A，5G2B2B，5G2B2C，5G2B3A，5G2B4A，5G2B3C，5G2B4C，5G2B5A，5G2B5B，5G2B5C，5G2B5D，5G2B6A，5G2B6B，5G2B6C和5G2B6D。雨量表站和地下水位测量站的位置标记在盆地图上（图2和图3）。GydF4y2Ba

图2：雨的位置图GydF4y2Ba 设特鲁吉盆地测量站GydF4y2Ba 点击这里查看图GydF4y2Ba

图3：地下水的位置图GydF4y2Ba 佘楚基盆地液位计站GydF4y2Ba 点击这里查看图GydF4y2Ba

图4:气候变化对季风的影响GydF4y2Ba 降雨和径流在Shefrunji盆地。GydF4y2Ba 点击这里查看图GydF4y2Ba

不同方法地下水补给的比较GydF4y2Ba

最低地下水补给引起的水平衡，克里希纳Rao方法GydF4y2Ba^5.GydF4y2Ba和水位波动方法在1987年的1987年，1987年和2002年为4.6mm的5.9mm。同样，在2007年的2005年的最高地下水补给，分别在2007年的2005年和2007年的85.7毫米和85.8毫米的水平，克里希纳饶平GydF4y2Ba^5.GydF4y2Ba和水位波动方法。可以看出，水平水平和其他方法的地下水补给之间存在大的变化。然而，Krishna Rao方法在地下水补给中发现了密切相似性GydF4y2Ba^5.GydF4y2Ba和水位波动方法。GydF4y2Ba

对流域农民的调查表明，近5年来，50%的地理区域在冬季可进行灌溉，10% - 20%的地理区域在夏季可进行灌溉。冬季和夏季的施水深度分别为45 ~ 50 cm和50 ~ 60 cm。考虑到冬夏季灌溉作物面积和灌溉深度，地下水平衡估算的地下水补给更为可靠。地下水位波动对地下水补给的影响可能被低估。其原因是缺乏整个盆地的空间含水层性质的数据。基于地下水位波动的地下水补给估算方法，由于具体产量(SGydF4y2Ba_yGydF4y2Ba）。GydF4y2Ba^8.GydF4y2Ba

水平衡法地下水回灌率为3.11% ~ 49.28%，Krishna Rao法为0 ~ 15.34%GydF4y2Ba^5.GydF4y2Ba用水位涨落法计算，分别为0.72% ~ 14.62%。利用1998-2005年季风前和季风后水位波动数据发现，地下水恢复量占降雨量的8%至15%，这些数据不足以维持该盆地地下水资源的可持续性。GydF4y2Ba^9.GydF4y2Ba使用水表波动方法，发现从降雨和灌溉场从降雨和灌溉场的对地下水的补给率为0.502mmGydF4y2Ba^{－1GydF4y2Ba}．GydF4y2Ba^10GydF4y2Ba单独降雨的地下水充电约有20％的降雨量，为0.225毫米GydF4y2Ba^{－1GydF4y2Ba}．预测的年地下水净回灌量为2.058 MCM，利用地下水位波动法量化了印度北方邦1381公顷流域的地下水预算。GydF4y2Ba^11GydF4y2Ba据报道，在马哈拉施特拉邦Akola地区Shivar流域267公顷的流域内，利用水量平衡模型计算，地下水补给量占降雨量的11.70%。GydF4y2Ba^12GydF4y2Ba在Saurashtra地区的Meghal河流域，用水位变化法估算的地下水更新量约为13520 ha-m，年降雨量为40年。GydF4y2Ba^13GydF4y2Ba但上述研究均未对不同的地下水补给方式进行比较。GydF4y2Ba

气候变化影响评估GydF4y2Ba

降雨和径流是影响地下水补给水量平衡的两个主要因素。因此，对气候变化对降雨、径流和地下水补给的影响进行了评价。利用SCS-CN技术估算了流域内各流域1961-2010年的日径流量。盆地的CN为74。季风径流是将季风期(6 - 9月)的日径流值相加得到的。GydF4y2Ba

季风降雨和径流GydF4y2Ba

通过分别从盆地的每个流域的降雨和径流的区域加权值计算整个Shefrunji盆地的季节性深度和径流的时间序列。定时序列降雨量的变异系数被发现为34.6％，而径流时间序列的时间序列则被发现为54.2％。与降雨量的比较，径流变异系数较高，表明径流受降雨量幅度的不确定性以及其在季风期间的时间分布的影响。Mann-Kendall统计数据显示，Shefrunji River盆地的降雨量显着增加。在最佳合适趋势线（图4）的斜坡之间发现了密切协议，并由SEN的方法估计。径流数据系列的Mann-Kendall统计数据显示，径流量在5％水平下显着增加。整个河流盆地的气候变化影响将增加径流量为17.7毫米。该结果得到了报告称，该研究结果表明，在西北地区鲁西河流域的降雨中观察到增加的线性趋势。GydF4y2Ba^14GydF4y2Ba朱纳加德站5年移动平均年降水量序列也有增加的趋势。GydF4y2Ba^15GydF4y2Ba通过ECHAM4模型预计在印度季风期间降雨量的十三个百分之十三。GydF4y2Ba^16GydF4y2Ba特别是西驻掠夺性可能因气候变化而发生5-10％的总降水量。GydF4y2Ba^17GydF4y2Ba西海岸、安得拉邦北部和印度西北部的季节降水呈增加趋势，而中央邦东部的季节降水呈减少趋势。近年来，奥里萨邦和印度东北部地区预测，由于温室气体吸收增加，印度地区在季风季节的降雨会加剧。GydF4y2Ba^{18,19GydF4y2Ba}对1951 - 2000年印度中部日降水数据集进行了分析，确定了强降水事件发生的增加趋势和中等降水事件发生频率的显著下降趋势。GydF4y2Ba^20.GydF4y2Ba雨季非常潮湿的季节的上升也可能意味着径流升高。GydF4y2Ba^21GydF4y2Ba与1900-1970年相比，2041 - 2060年期间，印度大部分地区的年径流量可能会增加5%到20%。GydF4y2Ba^22GydF4y2Ba然而，根据1872-2005年期间的降水数据，除旁遮普邦、哈里亚纳邦、西拉贾斯坦邦和绍拉什特拉邦外，印度北部的降水呈下降趋势，而印度南部的降水呈上升趋势。GydF4y2Ba^23GydF4y2Ba然而，在印度主要河流盆地的1901 - 80期的降雨数据系列中没有发现重大趋势。GydF4y2Ba^24GydF4y2Ba伊朗降雨趋势分析结果表明，研究区内没有气候变化的证据。GydF4y2Ba^25GydF4y2Ba在印度，许多调查人员的调查显示，在上个世纪，全印度的降雨量都是微不足道的GydF4y2Ba^{26日,27日28、29、30GydF4y2Ba}在区域基础上显着。GydF4y2Ba^{31,18,32,33GydF4y2Ba}看来气候变化对印度不同地区不同季节降雨的影响可能是不同的。GydF4y2Ba

地下水补给GydF4y2Ba

利用水量平衡法进行地下水补给GydF4y2Ba

利用流域内17个流域的地下水补给数据，采用面积加权法对流域内地下水的获取情况进行了评价。全流域地下水补给的平均值和中值分别为170.5 mm和143.3 mm。Mann-Kendall统计结果表明，整个流域地下水补给显著增加。然而，森氏坡度统计表明，流域地下水补给明显增加。最优拟合的趋势线(图5)也呈现增加的趋势。因此，气候变化可能会对水平衡法的地下水补给产生很大的影响。GydF4y2Ba

Krishna Rao(1970)的地下水补给方法GydF4y2Ba

整个河流盆地地下水补给的平均值和中位数分别观察为41.5毫米和29毫米。Mannkendall和Sen的坡统计数据显示，整个盆地的地下水充电显着增加。最好的趋势线（图6）也表现出越来越趋势。由于气候变化，地下水充值将在盆地中每十年曲调8.86毫米。GydF4y2Ba

图5：气候变化对地下水的影响GydF4y2Ba 用水量平衡法对佘楚吉盆地进行了补给。GydF4y2Ba 点击这里查看图GydF4y2Ba

图6:气候变化对地下水补给的影响GydF4y2Ba Krishna Rao（1970）在Shefrunji盆地的方法。GydF4y2Ba 点击这里查看图GydF4y2Ba

图7：气候变化对地下水补给的影响GydF4y2Ba Shefrunji盆地水位波动法。GydF4y2Ba 点击这里查看图GydF4y2Ba

利用水位波动法进行地下水补给GydF4y2Ba

整个河流盆地地下水补给的平均值和中位数分别为46.4毫米和49.3毫米。Mannkendall统计数据显示，地下水补给在5％水平下显着增加。此外，森的坡统计显示，它在5％的水平上显着增加。最佳拟合趋势线（图7）也表现出较高的趋势。由于气候变化，地下水补给将通过整个河流流域的13.01毫米的曲调增加。然而，估计地面水位估计最多四米对于靠近格勒诺布尔（法国）的含水层，在未来的灌溉农业的创造实践。在未来的气候环境中分析了高达七米的地下水位，在比利时粉笔含水层35,36米。对于英国，特别是在南部，预期地下水补给的减少，尽管冬季降雨量增加了37。在2003年的特殊炎热和干旱夏季，在瑞士38期间在九个月内观察到超过五米的地下水位。GydF4y2Ba

结论GydF4y2Ba

季风季节性充电被发现没有或可以忽略于季节性降雨量小于四百毫米。气候变化对降雨的影响，在六个流域的六个流域上显着增加降雨，而径流在盆地的十七分水岭中的五分之一。由于气候变化的影响，整个Shefrunji河流域的季风径流的均值均值显着增加。通过水平方法预期的地下水补给水从两种方法的其余部分差异很大。原因是每天计算水平衡分量。此外，无法从收获结构/储存器和河流中的重新充电数据的观察数据。含水层属性的数据以及水位波动的数据对于盆地的每个副流域来说是通过水位变化方法估计地下水补给的每种子流域。因此，建议使用像SWAT和ModFlow进行这种研究的模型来估计地下水平衡分量。GydF4y2Ba

确认GydF4y2Ba

感谢布巴内斯瓦尔水资源管理局在NICRA项目下提供的财政支持。GydF4y2Ba

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