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小流域水土资源优化配置研究

张圆  
【摘要】: 本文依托陕西省水土保持科研示范项目“陕南地区坡面径流利用技术研究”,在阐述我国水土资源流失以及水土资源配置不尽合理的现状后,论述了水土资源优化配置的必要性。在查阅了大量国内外文献资料的基础上,从水土资源优化配置的概念、内涵和基本方法的研究出发,探讨水土资源配置方案和蓄水工程配置方案的优化理论和方法,并将之应用到略阳县大石岩小流域水土资源的优化配置、蓄水工程的优化配置研究中。论文取得的主要成果如下: (1)考虑现有水土资源优化配置模型的特点和适用性,本文重点探讨了采用线性规划方法对水土资源进行配置的可能性。 (2)本文的研究认为,该方法需要两方面的资料:一方面,土资源即坡地资源资料,需要以地理信息系统GIS为技术手段,以目前GIS中使用最广泛的MapGIS6.7与ArcGIS9.2作为实验平台,论文总结GIS软件进行坡地资源分类量测统计的过程。另一方面是水资源即坡面径流资源资料,根据降雨资料计算出大气降水经验频率,采用适线法计算大气降水的理论频率,并按所需频率年预测各月的降水量计算农作物生长需水量和灌溉需水量。 (3)线性规划方法进行水土资源优化配置时,首先应确定模型计算需要的决策变量、约束条件和价值系数,建模并利用单纯形法求解模型,得出水土资源优化配置的结果。 (4)在“水土资源优化配置”计算完成之后,进一步采用容亏累积法对水土资源优化配置的方案结果进行蓄水工程的优化配置计算。 (5)文章的最后以略阳县大石岩小流域作为案例,在综合考虑案例社会效益和生态效益的基础上,以经济效益增收最大为目标函数,获得案例区的水土资源配置方案,其中,以75%频率年为例得出两种优化配置方案:“以人定田”方案可获得1557632.00元的增收、“以水定田”方案可获得334048.10元的增收。优化结果相比现状年从经济效益上得到了很大提高,最后对案例区的蓄水工程进行了优化配置,并对蓄水池的布设提出了建议。案例区的计算结果证明,本文探讨的采用线性规划理论对水土资源进行优化配置的方法是可行的,可以作为土石山区坡面径流利用的借鉴。


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