黄河流域农业水土资源时空匹配特征分析

【目的】探明黄河流域水土资源匹配不均衡导致的结构性缺水原因。【方法】基于"绿水"、"蓝水"的农业用水综合分析框架,采用基尼系数、广义农业水土资源匹配系数、变异系数、Spearman秩相关系数,分析黄河流域水土资源匹配状态、时空匹配特征。【结果】2010—2016年沿黄9省区灌溉"蓝水"与耕地面积在流域内部整体呈相对匹配状态;采用广义农业水土资源匹配系数法,增加降水"绿水"指标,评估得到沿黄各省套二级分区四川省(龙羊峡以上)的农业水土资源匹配程度相对较好,内蒙古自治区(内流区)较差,二者相差约2.3倍;各省套二级分区水土资源时间变异呈下降趋势,说明灌溉"蓝水"开发已趋于稳定;同一省区在不同二级分区的水土空间匹配性差异较大,其中水土资源匹配格局较好的省区灌溉"蓝水"比例较高。【结论】针对黄河流域水土资源时空匹配差异明显、开源潜力不大、节水空间有限等特点,加强区域间水系连通、实施跨流域调水工程尤为重要。     

黑龙江省水土资源承载力综合评价及空间分异特征研究

水土资源承载力研究是土地科学和水资源科学研究的重要问题,研究水土资源承载力有助于深入了解水土资源的利用结构和分布规律,从而合理调整水资源供给和土地利用转变,有效促进社会经济与环境和谐发展。采用改进的DPSIR水土资源承载力指标体系,并利用时序全局因子分析方法,对黑龙江省水土资源承载力进行综合评价,深入分析各个子系统和各地区水土资源承载力的演化规律。结果表明:1由各个子系统共同作用形成的水土资源承载力系统,使黑龙江省水土资源利用方式向着更合理的方向发展,其中各子系统的作用形成明显的层次。2东北振兴战略实施以来,黑龙江省各地区水土资源承载力的变化呈现"N"字型态势,其演化阶段可以分为:增长期、衰落期和反弹期。同时水土资源承载力与各地区水土资源利用方式的差异性存在较强的关联性。3水土资源承载力具有明显的空间分异特征,黑龙江省西部、北部和南部水土资源承载力在不断地提高,东部水土资源承载力相对较弱;总体而言,近年来黑龙江省水土资源承载力发展整体趋于良性,呈上升态势。     

两河流域生态用水与水土资源开发问题分析

针对莫勒切河、喀拉米兰河两河流域生态用水与水土开发之间诸多问题，通过水土开发结构用水研究，在分析流域水土开发与流域生态建设之间矛盾的基础上得出水土开发中农业用水所占比重较大，提出生态用水优先的前提下，大力发展节水型农业，合理的确定适度的开发规模，实现生态环境与社会经济协调发展。     

干旱区人工绿洲水土资源承载状态演变分析

为明晰干旱区人工绿洲水土资源承载状态在时间序列上的演变过程,以甘肃省景电灌区为例,引入多级模糊分级理论建立水土资源承载状态综合评价指标体系.基于熵权法和物元分析理论构建物元分析模型,同时集成黄金分割率、组合赋权法及云理论构建综合评价云模型,对灌区1994,2002,2010及2018年的水土资源承载力状态进行综合评估.结果表明:水土协调度和地下水矿化度是灌区水土资源承载力发生变迁的主导因素;研究区各时期水土资源承载状态均处于“轻微承载-承载良好”,整体上呈良性演变趋势;水土资源承载力综合评价云的熵值(En)及超熵值(He)分别为0.027 1,0.026 3,0.024 4,0.026 7和0.006 7,0.007 8,0.006 5,0.005 7,数值较小,且He/En小于1/3,表明评估结果与实际水土资源承载状态呈现一致性.     

采煤区水土资源损毁相关影响因素分析

【目的】探讨煤炭企业生产视角下水土资源损毁的关键影响因素。【方法】借助EViews软件对研究区内12个煤炭企业共15个水土资源损毁影响因素进行散点拟合,定量分析了各因素对水土资源损毁的影响;选取7个影响因素进行核密度估计并描述了其曲线特征,结合多元回归模型分析了多因素对研究区水土资源损毁的综合影响并确定了其主要影响因素。【结果】影响研究区水资源耗损的主要因素是地下水径流量和总用水量,二者对数的核密度曲线双峰不明显,地下水径流量核密度曲线变化区间较大;服务年限与井田面积是土地资源损毁主要的影响因素,其对数的核密度曲线都是单峰,服务年限核密度曲线走势陡峭。【结论】研究区水土资源损毁的主要影响因素是地下水径流量、总用水量、服务年限与井田面积。     

水土资源的资产与负债分析 ————-以甘肃省为例

水土资源可持续发展能力涉及到自然资源、社会经济、生态环境等众多方面,具有动态、综合、空间差异等复杂系统特征。结合区域水土资源可持续发展能力的特点,提出了一种基于资产负债分析的水土资源质量的评判方法,应用于甘肃14个地州市,得到了甘肃省水土资源质量的等级,为实现甘肃经济和社会可持续发展提供决策依据。     

基于2型模糊集的多目标农业-生态水土资源优化配置

针对西北干旱区灌区生态环境脆弱、水资源短缺、复杂不确定性等问题,以石羊河流域红崖山灌区为例,耦合2型模糊集、模糊可信度约束规划和多目标规划等理论方法,构建了基于2型模糊集的多目标农业-生态水土资源优化配置模型。模型以灌溉水损失最小、生态植被灌溉水满意度最大、生态植被灌溉水费用最小和主要粮食作物经济效益最大为目标,对红崖山灌区10个决策单元的地表水、地下水和粮食作物种植面积进行优化配置。求解模型得到不同可信度水平和不确定性程度下的水土资源优化配置方案。结果表明：耦合2型模糊集的模型能够提供丰富的配置方案,水量对可信度水平的敏感性高于不确定性程度,作物种植结构对可信度水平不敏感。以不确定性程度参数为0.5、可信度水平为0.7时为例,生态植被均通过地表水灌溉,作物通过地表水、地下水联合灌溉,玉米的产量和经济效益均大于小麦。相比前人研究,本研究考虑生态植被灌溉需求,优化结果更加真实合理。本研究可为决策者提供较为符合灌区实际的配置方案,为西北干旱区灌区现代化建设提供科学指导。     

土地结构改变对水土资源平衡的影响分析

依据FH69蓝图模型思想和基于微观理论的格子波尔兹曼法(LBM)改进了TOPMODEL,进而构建了基于LBM的栅格型(Grid)TOPMODEL(LBMGTOPMODEL)。在利用LBMGTOPMODEL描述流域水循环的基础上,采用GIS等技术,以栅格为单元,定量计算了挠力河流域1990年不考虑水田的土地分布和2013年考虑水田的土地分布等两类土地利用背景下的帕默尔干旱指数(PDSI),评价了土地结构变化对水土资源平衡的影响。研究结果表明:从1990—2013年期间挠力河流域草地、林地与建筑用地面积变化不大,耕地面积变化主要是未利用地和旱田转化为水田,耕地类型主要是旱地;水稻生育期内的5—8月上旬期间,旱改水田和水田下游坡面处其蒸散发量增加,补水量减小,失水量增加,适宜降雨量增加,使得挠力河流域蒸散常数增大,补水常数减小,径流常数增大,失水常数增大,气候特征常数增大;种植水田处和坡面上水田水流影响处适宜降雨量增加明显,使挠力河流域由轻微湿润地区变为不干不湿地区;在水田生育期的5—7月间随着时间延续,两种情况计算的干旱指数差值在变大;而8—10月间种植水田对干旱指数的影响在逐渐降低。该研究结果可为水田开发对区域水土资源平衡的影响和区域干旱评估提供借鉴和参考。     

县级小型水利工程规划审查中易暴露问题的分析研究

通过对上报小型水利工程规划审查,查找出易出现的共性问题,提出了编制好规划应把握的关键因素和重要环节及编制好规划的重要性。     

“七一”水库的优化调度

根据“七一”水库优化调度实施成果,闸述了水库优化调度的任务与方法。考虑该水库以灌溉为主,且需实行水电站的群体补偿调节等多重因素,在运用动态规划与马尔柯夫决策过程时,引进了灌溉与发电保证率双重罚因子方法,对计算方法进行了简化。提出了优化调度回检法及宏观控制与微观决策相结合的手段,使优化调度方案在实施过程中能取得最佳成效。     

农业灌溉中的水土资源平衡分析——以叙永县摩尼镇为例

<正>水土资源平衡就是综合考虑地区内水资源的供应能力和需求状况,分析本地区水资源的余缺情况,合理协调水资源的供求关系,以寻求水土资源的平衡。通过水土平衡计算,把来水量与需水量加以比较可以发现本地区的水量余缺情况,进一步挖掘水资源能力,确定水量调节措施,达到水土资源平衡与合理利用,促进经济的发展。水土资源平衡分析是农业灌溉规划的重要组成部分。通过水土资源平衡分析,可以为农     

用动态规划方法对塔里木河下游水量配置研究

以塔里木河5次应急输水观测资料为基础，以动态规划理论为指导，以大系统优化理论为手段，研究了塔里木河下游5次应急输水后河道两岸地下水位上升值与单位河长耗水量、不同地下水位埋深对应的高程与生态改善面积等之间的关系，建立了塔里木河下游输水水量在各研究区合理配置的数学模型，并求解出各研究区合理配置的水量，为今后输水工作的开展提供理论依据。     

甘肃省水资源空间匹配分析

根据水资源空间分布与耕地、农村人口和城镇人口的关系,参照基尼系数的计算方法,建立水资源空间匹配模型。运用该模型对甘肃省进行了实证分析。结果表明,甘肃省的水资源空间匹配程度极差,而且水资源与耕地、农村人口和城镇人口的匹配度均远远超过0.4。据此提出了提升水资源空间匹配度的对策和建议。最后对该模型的进一步应用进行了讨论。     

水库优化调度的最小弃水模型研究

针对动态规划在水库优化调度时计算效率低,当调度时段或状态变量较多时,容易陷入“维数灾”的问题,提出了以弃水量最小、高水头发电为优化目标的最小弃水法优化调度模型,该模型原理简单,易于操作。通过实例与动态规划相比较,求解精度和计算效率较高,结果表明该方法合理、可靠,为水库的优化调度提供了新的思路。     

小干沟电站上游补偿调节水库调度

本文运用时历法绘制了小干沟电站上游补偿调节水库的调度图。用随机动态规划法对该补偿调节水库进行了优化调度计算,绘制了该水库的调度图,并提出了有关调度建议,对该电站的实际运行具有指导意义     

石羊河流域变化环境下的水库调度决策研究——以红崖山水库为例

以石羊河流域干流下游的红崖山水库为研究对象,基于Mann-Kendall检验结果,即所得年径流序列突变年份为1972年,在选取基流和降水、气温作为影响径流主要水文和气象因子的基础上,进行蔡旗断面的月径流预测,进而推算得出红崖山水库入库径流。以此来水为输入,构建适用于水库下游红崖山灌区的水库优化调度模型,并用动态规划方法求解。该模型在考虑如何调蓄上游来水、重新分配径流、规划灌区需水期间供水的基础上获得理想的经济收益。     

灰色动态规划方法在水库调度中的

在普通动态规划方法的基础上融合了灰色系统的思想,利用区间比较的可能度公式及可能度矩阵解决区间灰数的排序问题,并在此基础上提出了灰色动态规划方法。论文结合径流预报不断更新的工程实际情况,建立了预报调度的灰色动态规划模型,该模型综合了确定型动态规划方法和随机型动态规划方法的优点。最后文章通过一个算例说明了算法的合理性和可行性。     

多年调节水库年末消落水位的确定

多年调节水库年末消落水位的合理控制是保证水库(群)长期正常运用的关键。在分析了多年调节水库发电量与水库蓄能关系的基础上建立了确定其年末消落水位的多目标决策模型，并使用模糊多目标动态规划的方法进行求解，在给定权重下可一次性得到多年调节水库的最优年末水位及相应的最优发电策略，为最终决策提供依据。     

大变异遗传退火法及其在水库优化调度中的应用

根据水电站优化调度特点,建立水库调度优化模型,并针对遗传算法易早熟收敛和进化后期搜索效率较低的问题,将遗传操作与模拟退火(SA)思想相结合,并加入大变异(LPM)思想,最后将大变异遗传退火算法(LPM GASA)用于隔河岩水库。通过LPM GASA在隔河岩水库优化调度中的模拟,表明改进策略在解决水库优化调度问题方面的有效性。最后与动态规划(DP)法以及几种策略下的浮点编码遗传算法(FGA)作比较,体现出改进GA的优点及优越性。