龙口市兰高镇农业水资源优化配置研究

摘要

水资源能否可持续利用直接制约着农业的可持续发展。反之，农业水资源的可持续利用也会对水资源的可持续发展产生影响，进一步影响到整个社会的可持续、协调发展。因此，我们应该遵循高效、公平和可持续的原则，通过合理抑制需求、积极保护生态环境等手段和措施，对各种可以利用的水资源在各用水部门和区域间进行合理调配，提高整个区域的用水效率和效益，才能促进水资源的可持续利用和社会经济的可持续发展。现阶段国内外在灌区方面对农业水资源的研究较为系统和完善，但对大区域的研究仍然没有一个统一的标准和方法。
　　 为缓解这些问题，本文以龙口市兰高镇为典型研究区，进行该地区农业水资源优化配置研究。兰高镇位于龙口市黄城以东5km处，西与城区接界，东至黄水河，南以王屋灌区西干渠为缘，研究区以山前冲积平原为主，面积大约24.5km2，占总面积的75％，地势南高北低。该流域水资源短缺，水资源区域分布不均，降水年内、年际变化大且降水丰枯具有连续性。研究区内主要粮食作物有小麦、玉米、花生等，小麦和玉米为一年两作，种植面积大致相同。经济作物主要有蔬菜、果树等。通过对该区供需水状况分析，得出研究区所在流域现状年平水年水资源基本平衡，一般干旱年缺水2.3×106m3，缺水率49.7％，缺水相当严重，因此必须优化配置该地区的农业水资源，以实现农业水资源高效利用和社会经济全面可持续发展的目标。
　　 本文根据山东省龙口市兰高镇农业水资源供需特点，对研究区农业水资源供需预测及优化配置进行了系统的分析与研究，主要研究内容及结论如下：
　　 (1)概括地介绍了国内外农业水资源优化配置的理论与方法，重点介绍了大系统优化理论、大系统模型结构和建模的方法。
　　 (2)根据研究区历年的降雨径流资料，预测了各水平年兰高镇的工业、农业和生活需水量，并根据研究区实际供水情况确定出余缺水量。
　　 (3)根据兰高镇研究区实际的供需水情况，建立兰高镇研究区三层(LP-DP-SDP)农业水资源配置大系统模型，并用大系统分解-协调法进行求解。
　　 (4)在作物各阶段的配水模型中，考虑了随机降雨对作物灌溉的影响。
　　 (5)根据模型的求解结果，确定出兰高镇研究区各水平年农业水资源优化配置方案，分析得出，平水年较现状年农业灌溉能节省出灌溉水量1.1×105m3，可用于发展区外农业灌溉或扩大工业生产。因此，既实现了经济效益最大化的目标，又满足了工业和生活用水的需求。因此所建立的农业水资源优化配置模型是合理的，实施的农业水资源优化配置方案是可行的。