蘇南丘陵地區(qū)水土資源聯(lián)合優(yōu)化配置研究.pdf

1、以GIS技術(shù)為支撐，借助ArcView軟件的擴(kuò)展模塊作為前處理工具建立了分布式水量水質(zhì)耦合模型，分析了句容地區(qū)不同土地利用情況下的產(chǎn)流和產(chǎn)污情況，以及污染物負(fù)荷與流量的關(guān)系，為蘇南丘陵流域綜合治理和整體規(guī)劃提供依據(jù)。在句容地區(qū)建立了空間數(shù)據(jù)庫(包括DEM、土地利用圖、土壤類型圖等空間數(shù)據(jù))和屬性數(shù)據(jù)庫(包括氣象、土壤、作物管理措施等)，對不同土地利用類型進(jìn)行徑流和污染物產(chǎn)出的模擬。 建立了水土資源優(yōu)化配置的大系統(tǒng)多目標(biāo)的水土資源

2、優(yōu)化配置遞階模型。一方面合理分配水資源量，使區(qū)域總體相對缺水量最小，另一方面基于計(jì)算出的農(nóng)業(yè)供水量對種植結(jié)構(gòu)作出調(diào)整，以合理、高效地利用有限的土地資源。采用多級遞階結(jié)構(gòu)的分解協(xié)調(diào)方法，把大系統(tǒng)劃分成相對獨(dú)立的2個(gè)子系統(tǒng)，將大問題分解成2個(gè)子問題，運(yùn)用兩級結(jié)構(gòu)求解。第一級是下級子系統(tǒng)，解決各子問題的優(yōu)化；第二級是上級協(xié)調(diào)器，解決各子系統(tǒng)相互配合，實(shí)現(xiàn)大系統(tǒng)的優(yōu)化。 水資源優(yōu)化配置模型以區(qū)域相對缺水率最小為目標(biāo)。首先概化出句容市的水

3、資源系統(tǒng)，將其在空間上分解成相對獨(dú)立、又相互聯(lián)系的子系統(tǒng)。按照優(yōu)先滿足生活工業(yè)需水，首先利用各片區(qū)內(nèi)小水庫和塘壩水量然后由中型水庫補(bǔ)充的原則，對每個(gè)子系統(tǒng)的不同層次的水源以各時(shí)段相對缺水量最小，并且盡可能均衡為目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)工程情況設(shè)置約束條件，進(jìn)行供需計(jì)算。用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法求解模型，得出配置方案，使區(qū)域有限的水資源得到合理利用。 建立了土地資源配置模型。本研究土地資源配置主要針對耕地資源的配置，即農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整?？紤]水土資源

4、約束、糧食產(chǎn)量約束、糧經(jīng)種植約束和其他政策約束，以可得到經(jīng)濟(jì)效益最大為目標(biāo)函數(shù)建立了農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的線性規(guī)劃模型，采用二階段單純形方法進(jìn)行求解。以6種主要作物產(chǎn)品單價(jià)作為變化參數(shù)，對模型進(jìn)行靈敏度分析，檢驗(yàn)最優(yōu)解的穩(wěn)定性。 基于系統(tǒng)科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展思想的指導(dǎo)，綜合運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、水文學(xué)等理論和方法，對地處蘇南丘陵地區(qū)的句容市的水-社會(huì)經(jīng)濟(jì)-生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)概化和仿真分析研究，建立了南方丘陵地區(qū)水資源系統(tǒng)與社會(huì)