不確定性區(qū)域農(nóng)業(yè)水資源管理研究.pdf

1、我國(guó)淡水資源具有總量較大、分布不均、人均占有量少的特點(diǎn)。近年來，隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化水平的不斷提高和人口數(shù)量的不斷增加，我國(guó)的水資源短缺問題日趨嚴(yán)峻，區(qū)域生活用水、工業(yè)用水和農(nóng)業(yè)用水等之間的競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇。如何協(xié)調(diào)各用水部門之間的關(guān)系，制定長(zhǎng)遠(yuǎn)的水資源開發(fā)利用規(guī)劃，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展是我國(guó)水資源管理的主要問題。同時(shí)，我國(guó)又是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)用水占社會(huì)總用水量的65％以上，農(nóng)業(yè)水資源利用存在著利用效率低、管理制度和模式落后等問

2、題，農(nóng)業(yè)部門具有較大的節(jié)水潛力。另外，隨著我國(guó)點(diǎn)源污染控制工作的逐步深入，農(nóng)業(yè)面源污染正在成為水體污染的主要污染源，所以在農(nóng)業(yè)水資源管理過程中必須加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染的控制。水資源管理系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜的大系統(tǒng)，存在著多種多樣的不確定因素，這些不確定性因素之間有著錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系，直接影響到水資源優(yōu)化模型結(jié)果的合理性和適用性，并最終對(duì)決策方案的制定產(chǎn)生重大影響。因此，本研究針對(duì)我國(guó)區(qū)域水資源利用中存在的問題和水資源系統(tǒng)的不確定特征，分別引入

3、粗糙區(qū)間規(guī)劃和模糊可信度規(guī)劃，構(gòu)建了區(qū)域水資源管理模型和區(qū)域農(nóng)業(yè)水資源管理模型，并將其應(yīng)用于實(shí)例研究。結(jié)果表明:
　　(1)粗糙區(qū)間規(guī)劃模型不僅能夠反映區(qū)域水資源管理系統(tǒng)中的雙重不確定性，而且能夠通過交互式運(yùn)算方法將不確定性傳遞給優(yōu)化結(jié)果，為決策者提供靈便的決策支持。在實(shí)例研究中，古夫鎮(zhèn)、高橋鄉(xiāng)、高陽鎮(zhèn)和南陽鎮(zhèn)主要以地表水作為水源，而榛子鄉(xiāng)、水月寺鄉(xiāng)、黃糧鎮(zhèn)和峽口主要以地下水作為供水水源，各時(shí)期古夫鎮(zhèn)的水資源分配總量均最大，農(nóng)業(yè)用

4、水分配方面，黃糧鎮(zhèn)第一時(shí)期獲得的水量最大，水月寺鎮(zhèn)第二、三時(shí)期最大，農(nóng)業(yè)用水量基本保持在各時(shí)期總量用水的65％左右，與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀相比所占比例略低，這不僅有助于農(nóng)業(yè)綜合效益的提高，還有助于促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的推廣。古夫鎮(zhèn)和高陽鎮(zhèn)工業(yè)用水分配量明顯高于其他城鎮(zhèn)。各城鎮(zhèn)的生活用水基本與人口水平相一致。
　　(2)在模糊可信度區(qū)域農(nóng)業(yè)水資源優(yōu)化配置模型中，決策者可以通過可信度水平表達(dá)個(gè)人意愿，通過設(shè)定各種可信度水平得到不同滿意度的優(yōu)化

5、方案，并根據(jù)實(shí)際情況制定農(nóng)業(yè)水資源分配妥協(xié)規(guī)劃方案?？尚哦葹?時(shí)，整個(gè)規(guī)劃期內(nèi)實(shí)際種植面積與區(qū)域最大允許種植面積之比最大為0.95，最小為0.66，平均耕地利用率為0.73，說明土地利用水平處于中上，農(nóng)業(yè)系統(tǒng)仍然存在開發(fā)潛力。如果采用該滿意度水平下的優(yōu)化方案，在未來農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)總磷的監(jiān)控，并根據(jù)優(yōu)化結(jié)果對(duì)總氮排放量達(dá)到其限值的區(qū)域和時(shí)期進(jìn)行重點(diǎn)管理，同時(shí)還可根據(jù)區(qū)域綜合發(fā)展規(guī)劃，將農(nóng)業(yè)污染的剩余排放空間用于支持工業(yè)發(fā)展。情景

6、分析展示了不同可信度水平的系統(tǒng)輸出情況，對(duì)比分析可以看出，系統(tǒng)凈利潤(rùn)隨可信度水平的降低而增加，當(dāng)可信度水平從1減小到0.7時(shí)系統(tǒng)利潤(rùn)增加約32％?？尚哦人皆?.7～1之間時(shí)增加較快，而當(dāng)可信度水平小于0.7時(shí)系統(tǒng)利潤(rùn)增速變緩。由于該農(nóng)業(yè)系統(tǒng)總氮、總磷及農(nóng)藥的實(shí)際排放量存在較大不確定性，為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)工作的協(xié)調(diào)發(fā)展，本研究推薦采用明顯滿意的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)，即可信度水平為0.7的優(yōu)化方案。
　　總之，兩個(gè)優(yōu)化模型都能夠有效得