县域农业用水健康性评价研究 ——以黑河流域为例

论文摘要

农业是国民经济的基础,关系到国家的稳定与安全。水利是农业的命脉,水资源短缺不但阻碍了经济发展,还会引起社会的不稳定。对于水资源匮乏的黑河流域来说,社会经济的快速发展,水资源需求的增大,势必会加剧经济社会发展与生态环境稳定的矛盾。在黑河流域,农业是用水大户,其用水比例直接影响其它各行业用水,因此降低农业用水比重,解决区域间、区域内部之间各业用水矛盾,是当前该地区水科学研究的重点和解决的关键问题。黑河流域传统水资源分配顺序为生活、农业、工业、生态用水,无法实现用水紧张情况下高效用水的目标。论文在这一背景下展开研究,主要取得了以下初步研究成果:1、提出了黑河流域农业用水健康性概念论文对黑河流域农业用水健康性概念进行探讨,通过分析其构成要素、特性、评判标准,来最终阐述其科学内涵,主要包括4个部分:合理配置外部资源、优化农业用水结构、提高农业用水效率、综合效益最大化。2、构建农业健康用水量计算模型黑河流域农业健康用水量的确定是指在对当地水资源、社会经济和生态环境评价和各行业用水预测的基础上,提出合理的配水资源次序,确定合理的农业用水量。论文构建了黑河流域农业健康用水量计算模型,通过对可利用水资源量、经济发展目标、农业生产水平和生态环境状况等的预测,来分别计算不同频率年研究区域的不同层次用水;在分析社会、经济和生态用水综合效益的基础上,采用“多目标分层优化”方法实现各行业用水及总用水综合效益最大时的农业用水量。3、拟定黑河流域农业健康用水方案应用计算模型,对黑河流域各县域不同时期水资源进行计算,拟定农业健康用水方案。可知1999年模型计算后,流域实现了在综合用水效益增长7.1%,经济用水效益增长2.5%,生态用水效益增加27.6%;2006年实现了保证流域综合用水效益提高16.6%,经济用水效益增长3.5%,生态用水效益提高37.44%;2020年经模型计算后农业用水比重分别下降6.6%、8.3%、12.3%,综合用水效益分别提高13.4%、15.0%、12.9%,生态用水效益显著增加分别为13.6%、35.3%、61.9%。4、对农业用水方案进行优选论文应用投影寻踪分类模型对各农业用水方案进行评价,得到1999年农业健康用水方案较实际状况,健康指数提高24.6%;2006年提高26.9%;2020年在50%、75%、90%来水频率下,提高了18.9%、17.9%、20.6%,说明农业健康用水方案更适合当地水资源的持续利用。此外,在同年同频率下,各县域健康等级较高者主要位于:嘉峪关市、酒泉市、甘州区、额济纳旗等光热资源丰富、经济作物占作物比重大、属于整个流域农业用水很健康水平区,符合流域实际情况。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.1.1 农业用水问题的提出
• 1.1.2 农业健康用水量研究的必要性
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 水资源合理配置理论研究
• 1.2.2 农业水资源利用效率评价
• 1.2.3 水资源可持续利用评价研究
• 1.2.4 研究现状分析
• 1.3 研究内容
• 1.3.1 流域农业用水健康性内涵的界定
• 1.3.2 流域农业健康用水量计算模型的构建及应用
• 1.3.3 流域农业用水方案健康性评价模型的建立
• 1.3.4 黑河流域农业用水方案健康性评价
• 1.4 研究方法及技术路线
• 1.4.1 研究方法
• 1.4.2 技术路线
• 第二章 黑河流域农业用水现状分析
• 2.1 黑河流域基本概况
• 2.1.1 自然地理概况
• 2.1.2 社会经济概况
• 2.2 流域水资源概况
• 2.2.1 降水资源
• 2.2.2 冰川资源
• 2.2.3 可利用水资源量
• 2.3 农业用水概况及存在问题
• 2.3.1 农业用水现状
• 2.3.2 农业用水存在问题
• 2.4 小结
• 第三章 黑河流域农业健康用水理论
• 3.1 黑河流域农业健康用水科学内涵
• 3.1.1 农业用水健康构成要素
• 3.1.2 农业用水健康的特性
• 3.1.3 农业用水健康的科学内涵
• 3.2 构建农业健康用水量计算模型
• 3.2.1 农业健康用水量的确定方法
• 3.2.2 目标函数建立
• 3.2.3 模型约束条件的确定
• 3.2.4 模型中各个参数的确定方法
• 3.3 农业用水健康性评价
• 3.3.1 农业健康用水评价理论基础
• 3.3.2 农业用水健康评价标准
• 3.3.3 农业健康用水评价指标的选取
• 3.4 小结
• 第四章 黑河流域农业健康用水方案
• 4.1 黑河流域农业健康用水方案设置
• 4.1.1 方案设置的原则
• 4.1.2 水平年和水文频率的选择
• 4.1.3 方案设置
• 4.2 黑河流域各行业用水需求计算
• 4.2.1 生活用水量计算
• 4.2.2 工业用水量计算
• 4.2.3 农业用水量计算
• 4.2.4 生态用水量计算
• 4.3 各行业用水价值计算
• 4.3.1 生活用水价值计算
• 4.3.2 工业用水价值计算
• 4.3.3 农业用水价值计算
• 4.3.4 生态用水价值计算
• 4.4 模型计算结果与分析
• 4.4.1 1999 水平年方案集配置结果对比
• 4.4.2 2006 水平年方案集配置结果对比
• 4.4.3 2020 水平年方案集配置结果对比
• 4.5 小结
• 第五章 黑河流域农业健康用水方案效果评价
• 5.1 基于遗传算法的投影寻踪模型
• 5.1.1 模型概述
• 5.1.2 模型原理
• 5.1.3 模型实现流程
• 5.2 基于投影寻踪分类模型的农业用水健康性评价
• 5.2.1 评价方案指标计算
• 5.2.2 指标评价标准
• 5.2.3 农业用水方案评价
• 5.3 黑河流域农业用水方案评价结果与分析
• 5.3.1 农业用水健康发展预测
• 5.3.2 农业用水最优方案确定
• 5.3.3 县域农业用水健康性对比
• 5.4 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介