本文是一篇农业管理论文，本文以典型渠井结合灌区——陕西省宝鸡峡灌区为研究区，采用问卷调查与访谈的方式收集了大量的农业生产和农户灌溉用水数据，在深入分析灌溉用水影响因素互馈关系和渠井结合灌区水循环特征和的基础上，采用 Python 程序设计语言构建了渠井结合灌区农户灌溉用水模型（HCLU 模型），可以定量计算农户灌溉用水对渠井结合灌区水循环的影响。
第一章 绪论
1.1 研究背景和研究意义
1.1.1 研究背景
水在当今社会和生态环境中发挥着无可替代的作用。随着人类对水资源的需求日益增加，尤其是农业用水，给水资源带来严重影响。农业是第一产业，关系国家稳定和发展，因此需要提供充足的水资源来确保农业水资源利用。然而，在当今社会中，农业用水供给与农业生产的发展不相匹配(任玉良 2009)，拥有适合的水资源分配方法越来越成为农业用水管理的重点(马静 2021)。水资源管理的改进取决于深入了解灌溉用水背后的驱动因素(王彩鸽 2015)，其中农户的实践行为占有很大的比重。人类行为与水文过程存在着密切的相互作用，共同构成社会水文系统(Tamburino et al. 2020)。
社会水文学作为一门应用导向型的水文学分支，通过关注水文学与社会之间的相互作用与反馈关系，研究人与水、人与生态环境、水与生态环境之间的内部互馈关系(Madani et al. 2020)。对水循环过程的深入学习，对于研究社会水文系统的演化规律和驱动机制，了解其外部影响因素和内部反馈机制十分必要。
随着计算机技术的发展，建模在水资源管理利用方面发挥着重要作用。社会水文学模型将水文系统内人为和物理过程概念化，并组成一个框架用于识别和理解变量与影响因素之间的反馈和联系。尽管社会水文学模型能够代表复杂的物理过程，但在纳入人类行为方面却取得了较少的进展(王雪梅等 2016)。英国帝国理工的 O'Keeffe 等人 (2019)着重于农户的行为和决策，提出在模型框架中纳入农户的行为可以增进农业用水背后复杂过程的理解，将农户的灌溉行为纳入水资源建模，从农户的角度分析灌溉的相关决策与行动，可以帮助改善水资源管理进而制定更加长远的水资源发展策略。
1.2 国内外研究进展
1.2.1 社会水文学的研究进展
近年来，随着人类社会的不断发展，人类和水资源相互作用的不断增强，社会经济发展与水循环之间的关系的日渐密切。人类社会和水文循环相互影响相互反馈，逐渐演变为人—水耦合系统。社会水文学是一门新兴的交叉学科，Sivapalan (2012)首次提出了社会水文学这一概念，其关注的重点是在人水系统耦合的动力学基础上，预测动态水循环从而支持水资源的可持续综合管理。丁婧祎 (2015)从社会水文学的产生背景与形成过程入手，通过总结人—水耦合系统里水资源管理中的利益关系、虚拟水研究等方面，辨析了其与水文社会学、生态水文学和传统水文学的区别与联系。她在完善学科内容、注重社会水文学中的尺度研究、水文学科之间的融合等方面对社会水文学的发展前景进行了展望。
在气候变化和人类活动等变化环境下，人类社会系统与水文系统之间的联系愈加紧密(刘攀 2016)。社会水文学可以更好地说明人-水耦合系统及其共同进化的动态和机制，来应对水资源利用过程中的挑战，同时如表 1-1 所示。当下水文研究的趋势旨在解决与水资源相关的社会水文学和水生态不平等、水资源管理等问题 (Hossain et al. 2020)。田富强 (2018)分析了包括社会水文学对社会因子的研究、典型流域的案例研究、不同案例的对比等研究，预测了城市化与生态环境关系的发展趋势。社会水文学同时可以为水资源可持续利用提供社会学和管理学方面的有益信息，但现阶段对于社会水文学的研究在水文研究中着重于政策、制度等社会因素的表达，大部分的研究仍基于传统水文学背景或者水资源管理背景，在社会水文学的理论和方法方面还不够成熟(陆志翔 et al. 2016)。Kumar (2020)探讨了如何将人与水之间的关系联系起来，以管理当地的用水需求，同时减轻水文循环的不良变化。Nazemi (2015)讨论了大量算法的优缺点，解决了各种不确定性来源，并强调了传统水资源管理方法的局限性，并进一步指出：在面对水资源短缺和未来气候未知的情况下，应将人类的需水量与供水和分配结合起来考虑，解决这些问题需要我们从社会学的角度去思考问题产生的原因。
第二章 研究理论方法与研究区概况
2.1 理论方法
2.1.1 文献分析法
利用文献检索系统，查阅相关文献，基于国内外相关学者的科研成果与学术观点，了解社会水文学的相关理论，大量阅读和筛选国内外有关农户灌溉行为的已有文献，把握研究课题所涉及的领域前沿。此外，结合适合我国国情的农地特点，如：节水灌溉，种植结构调整 (马超群等 2008)、土地流转 (梅雷等 2011)等，对文献进行梳理与归纳分析，借鉴已有的研究成果及相关研究方法与研究思路，收集查阅宝鸡峡灌区的相关工作报告和最新动态等把握调查点的相关信息。整合收集的文献并进行分析，先从整体上把握研究方向整理科研思路，确立研究主题为进一步研究做好准备。
2.1.2 问卷调查和访谈
灌区概况通过对典型渠井结合灌区——宝鸡峡灌区的调查，收集整理各种数据资料，在对灌区渠井结合灌溉充分认识的基础上，对典型区域农户灌溉用水行为的理论基础进行系统的梳理，设计调查问卷进行广泛实地调查访谈的基础上，调查农民的基本情况，包括家庭状况，农业生产状况，收支状况，以及采用节水技术的直接原因等。通过问卷调查，可以了解水资源管理措施和具体的节水技术对农户日常的农业生产的直接的影响程度，以及农户选择相应灌溉水源和具体节水灌溉技术的实际原因。开展“自下而上”的调研，收集数据并整理，并在此基础上从农户的角度去分析其对节水技术与措施的认知能力和水平，以及在此基础上的相关决策与行动。自下而上的方法，侧重于个人的行为和决策，可以提高我们对农户灌溉用水表面现象背后复杂过程和机制的理解 (Yuan et al. 2021)，有助于实现灌区水资源的可持续高效安全利用和灌溉生态环境的良性循环。
2.2 研究区概况及数据来源
2.2.1 地理位置概况
陕西省宝鸡峡灌区位于关中平原西部(106°51'～108°48'E，34°9'～34°44'N)，为温带大陆性季风气候半湿润易旱区，西起宝鸡市以西的渭河峡谷，东至泾阳，南邻渭河，北抵渭北高塬腹地。
宝鸡峡灌区受益范围有宝鸡、杨凌、咸阳、西安 4 个市（区）的 14 个县(区)，区内土地面积 2355 万 km2，可耕地面积 19.44 万 km2。灌区平均年引水量 6.08 亿 m3，库塘蓄水 1.92 亿 m3，提取地下水 1.27 亿 m3，设计引水流量 95m3/s，校核流量 115m3/s (靳荣辉 2017; 张有功 2014)。
灌区从渭河左岸引水，共有支渠 69 条，总长 696km。全灌区共有泵站 21 座，配套机井 11349 眼。塬上还有中型水库 4 座，总库容 2.29 亿 m3。库岸设有泵站，在用水紧张时期，以库水补给干渠。
宝鸡峡灌区已形成一个以引渭河水为主、引蓄提结合、地表水和地下水并用的多水源灌溉系统(王海龙等 2011)。灌区有效灌溉面积约为 18.8 万 km2，主要采用渠道引水、自流灌溉模式，其中自流灌溉面积约占 2/3，提水灌溉面积约占 1/3 (王宏杰 2017)。灌区农田灌溉主要采用渠井结合灌溉模式，根据渠道来水和农作物需水情况，同一田块可以选择采用渠水自流灌溉和抽取井水灌溉两种灌溉方式。
第三章 宝鸡峡灌区野外实地调查 .......................... 16
3.1 调查问卷设计 ................................. 16
3.2 野外调查情况 .................................. 16
第四章 农户灌溉用水模型开发 ................... 24
4.1 环境影响因素 ................................. 24
4.2 概念模型 ................................ 25
第五章 地下水埋深趋势分析 ...................... 39
5.1 渠井用水比例模拟 .......................... 39
5.2 节水灌溉情景模拟 .................... 40
第五章 地下水埋深趋势分析
5.1 渠井用水比例模拟
水文气象、土地利用类型和地质条件的不同对于不同灌区的渠井灌溉用水比例均有较大差异的影响，应根据当地的实际条件比对分析(张丽等 2007)。渠井灌溉用水比例主要取决于降水量、蒸散量和作物需水量，同时也受土地渗透率等水文地质条件制约。合理的确定渠井灌溉用水比例，还需要考虑农户灌溉用水习惯、灌溉费用，以及通过合理的抽取地下水灌溉，增加地下水埋深(高宇阳等 2019)，减少蒸发蒸腾量，改善土壤盐渍化，以维持采补平衡等。
情景 1：根据灌区典型年水文资料并结合实地调研数据，基于 2019 年宝鸡峡灌区
