基于复杂种植结构多情景分析的灌区多目标多水源优化配置

摘要：

为改善多水源灌区农业用水供需矛盾,通过合理调整种植结构,优化灌区水资源配置,该研究以河北省邯郸市漳滏河灌区为研究对象,将农业灌溉缺水量最小和农作物经济效益最大作为目标函数,兼顾灌区生态安全约束,构建了基于种植结构优化的多目标多水源优化配置模型,针对作物熟制、作物种类、种植制度以及灌溉方式设置了8种不同的种植结构优化情景,通过自主改进的基于精英策略并协遗传算法(NSGAⅡ-S)对模型求解,获得不同情景下的水资源优化配置方案.结果表明:应用模型进行水资源配置后,各情景配水总量均有所减少,其中水库配水量高于其他水源的配水量,水库水、引黄水和引江水均达到用水总量控制目标,民有分区的各计算单元间的配水量变化明显,总配水量高于滏阳河分区;适当压减主要依靠抽取地下水灌溉的冬小麦的播种面积,变灌溉农业为旱作雨养农业,可以极大地减少地下水用量,增加灌区经济效益;最佳的种植结构优化方案为CS4(削减冬小麦的种植面积,种植苜蓿,灌溉方式采取管灌或喷灌),该方案冬小麦播种面积压减17.10％,地下水开采量减少了 16.42％,灌区的经济效益增加了 26.41％,在保证配水总量最小的同时,具有更高的经济效益.该研究所构建的多目标多水源优化配置模型和作物配水结果可为类似地区的水资源配置提供参考.

关键词：水资源、灌溉、农业、多水源、多情景、多目标、种植结构

所属期刊栏目：40

分类号：TV213.4

资助基金：中国博士后科学基金资助项目;国家资助博士后研究人员计划;河北省邯郸市漳滏河灌区水资源论证项目

在线出版日期：2024-09-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：58-67