我国水资源缺乏,水资源危机已成为国民经济发展的“瓶颈”。农业用水占水资源总量的70%左右。农业用水效率较低。随着我国经济的发展,城市化水平不断提高,工业用水和城市用水量急剧增加,大量农业用水通过各种途径转化为工业用水和城市生活用水,进而产生更多的污水、废水,加剧了农业水资源的短缺。我国现有人口近13亿,到2030年左右,人口将达到16亿。预计2050年前需要增加1.4亿t的粮食,这将导致农业水资源短缺的形势更加严峻。对于水土资源配置比例不均衡的华北平原,农业用水就更加紧张了。 针对这种情况,本文选具有代表性的三河市泃河以西平原为研究区,对井灌区农业水资源的优化利用及作物种植结构调整进行研究,旨在为井灌区作物种植结构调整和农业水资源的合理利用提供决策依据。本文做了以下主要工作: 首先,运用层次分析法AHP结合三位专家的经验,将种植不同作物单位面积上对生态环境的影响程度进行量化。为农业种植结构调整提供了基础数据。 建立农业种植结构调整的多目标模糊优化模型。考虑到农业的可持续发展,此次模型的目标函数为灌溉效益、粮食产量和生态贡献。它们分别代表经济、社会和环境三个方面。以各种作物的种植面积为决策变量。模型求解是通过将多目标函数经过模糊变化成单目标函数后,通过Lindo软件求解的。优化结果符合实际情况。 各种作物的种植面积确定后,以年为计算周期,以月为计算时段,以不同时段地表水和地下水的供水量为决策变量,建立水资源优化的线性规划模型,为科学合理的利用地表水和地下水资源提供了理论指导。 通过以上分析,提出了三河市研究区、三河市以及整个华北平原的农业种植结构调整方案,并对地下水和地表水的联合调度提出了合理方案,即在满足作物需水要求的同时,合理利用地表水资源,防止地下水进一步过度超采。 最后,本文对研究工作进行了总结,对今后的研究进行了展望。