基于SWAT模型的香溪河流域農(nóng)業(yè)水資源規(guī)劃研究.pdf

1、香溪河是三峽庫區(qū)的一條主要支流，三峽水庫建成后流域水質(zhì)發(fā)生了顯著變化。農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源和工業(yè)污染的增加以及生活污水的過度排放進(jìn)一步導(dǎo)致流域水質(zhì)惡化加劇，可利用水源量大幅度下降。流域農(nóng)業(yè)灌溉管理也存在許多問題，如耕地與水資源時(shí)空分布不均衡，農(nóng)業(yè)配水比重降低，灌溉方式不合理導(dǎo)致局部地區(qū)缺水及水資源浪費(fèi)等。由于該地區(qū)農(nóng)業(yè)水資源的利用及分配對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展起著決定性作用，因此急需解決水資源合理分配問題，保證流域水資源的高效利用，進(jìn)而保障該地區(qū)經(jīng)濟(jì)社

2、會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
　　在常規(guī)水資源分配過程中，決策者通常需要對水資源可利用量進(jìn)行初步估計(jì)，然后確定分配到各用水戶的水量并制定水資源分配方案。由此可見，可利用的水資源量在水資源分配過程中起著重要的作用，對決策者制定管理方案有著直接的影響。由于水資源可利用量與流域的氣候、地形、土地利用以及土壤屬性等多重因素有關(guān)，具有較大的波動(dòng)及不確定性，因此對水資源可利用量的準(zhǔn)確估計(jì)是水資源管理過程中的一個(gè)難點(diǎn)。針對這一問題，本研究首先選擇SWAT分

3、布式水文模型對香溪河流域進(jìn)行了水文模擬，分別采用1991-2007年和2008-2010年的實(shí)測逐日徑流數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行參數(shù)率定和驗(yàn)證，并預(yù)測了未來五年的流域可利用地表水量，以期為流域農(nóng)業(yè)水資源管理提供數(shù)據(jù)支持。
　　隨后，研究引入“函數(shù)區(qū)間”這一概念，提出了適用于香溪河流域農(nóng)業(yè)水資源管理的兩階段隨機(jī)區(qū)間半無限優(yōu)化模型(ITSOM)，并給出了相應(yīng)解法。研究表明，香溪河是該地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉的主要水源，但是適當(dāng)?shù)亻_采地下水可以節(jié)約成本進(jìn)而增

4、大系統(tǒng)的凈利潤。在八種主要農(nóng)作物中，雜交水稻獲得的水量最高，西瓜的收益和懲罰最高（具有配水優(yōu)先權(quán)），油菜籽和茶葉的配水量則在其允許范圍內(nèi)盡量取最小。最后，本研究通過情景分析對ITSOM和傳統(tǒng)的區(qū)間兩階段規(guī)劃模型(ITSP)進(jìn)行了對比，將ITSOM離散為60個(gè)情景下的ITSP并分別計(jì)算各情景下的系統(tǒng)凈收益。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，60個(gè)情景下的ITSP系統(tǒng)效益始終落在ITSOM的區(qū)間范圍內(nèi)，說明本研究所建立的ITSOM模型處理香溪河農(nóng)業(yè)水資源管理問題具