變化環(huán)境下石羊河流域用水結(jié)構(gòu)的演變及其模擬.pdf

1、水資源是制約干旱區(qū)發(fā)展的關(guān)鍵因素，其合理利用是解決干旱區(qū)生態(tài)和貧困問題的根本出路。石羊河流域是我國(guó)西北干旱區(qū)水資源短缺和生態(tài)環(huán)境問題最嚴(yán)重的內(nèi)陸河流域，研究該流域用水結(jié)構(gòu)的演變及其模擬對(duì)制定流域宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、水資源規(guī)劃以及水資源合理配置等具有重要的指導(dǎo)意義。 本文引入信息熵理論分析近年來石羊河流域用水結(jié)構(gòu)的演變，運(yùn)用因子分析法研究導(dǎo)致用水結(jié)構(gòu)演變的驅(qū)動(dòng)力因子。在此基礎(chǔ)上，分別建立了用水結(jié)構(gòu)及用水總量的GM(1，1)模擬模型及

2、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬模型，預(yù)測(cè)未來不同情景下用水結(jié)構(gòu)的演變以及用水總量的變化，并對(duì)農(nóng)業(yè)的凈灌溉需水量進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)力因子分析及需水量預(yù)測(cè)。 對(duì)石羊河流域用水結(jié)構(gòu)的分析表明，農(nóng)業(yè)用水量是總用水量的主要組成部分，2006年農(nóng)業(yè)用水占總用水量的88.12％?？傆盟颗c農(nóng)業(yè)用水量近年來無明顯增加趨勢(shì)。用水結(jié)構(gòu)演變的信息熵表明，金昌市信息熵高于全流域和武威地區(qū)，且信息熵呈明顯的增加趨勢(shì)，而武威市以及全流域的用水結(jié)構(gòu)信息熵演變趨勢(shì)不明顯。社會(huì)經(jīng)濟(jì)、

3、農(nóng)業(yè)面積以及氣候因子是用水結(jié)構(gòu)演變的主要驅(qū)動(dòng)力因子。 用水結(jié)構(gòu)灰色系統(tǒng)GM(1，1)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果表明，未來農(nóng)業(yè)用水量減少，工業(yè)用水量增加，居民生活用水量增加顯著。相應(yīng)的各部門用水比例由2003年的89.93：5.54：4.51變化為2020年的84.38：6.68：8.95。預(yù)測(cè)總用水量從2006年到2020年增加0.66億m33?；诂F(xiàn)狀發(fā)展水平下相應(yīng)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP模型預(yù)測(cè)結(jié)果表明，總用水量變化平穩(wěn)，農(nóng)業(yè)用水量有所下降，

4、工業(yè)用水增長(zhǎng)緩慢，居民生活用水增加明顯。相應(yīng)的各個(gè)部門用水比例為88.79：6.29：4.92。2020年總用水量預(yù)測(cè)值為27.79億m3，與現(xiàn)狀總用水量持平。 農(nóng)業(yè)凈灌溉需水量的驅(qū)動(dòng)力因子是農(nóng)業(yè)規(guī)模因子、農(nóng)業(yè)面積因子和氣候因子。不同情景下的農(nóng)業(yè)凈灌溉需水量人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP模型預(yù)測(cè)結(jié)果表明，2020年比2003年相比，情景一(現(xiàn)狀發(fā)展水平)農(nóng)業(yè)凈灌溉需水量降幅不大，減少1.13億m3。情景二(流域綜合治理規(guī)劃)凈灌溉需水量減少4