关键词：景电灌区、水资源、优化配置
1引言
景泰川位于甘肃省中西部，长期面临干旱缺水的问题。随着景泰川电力提灌工程（简称景电工程）一期、二期、民调工程相继建成，从根本上改变了灌区的农林业生产及民众生活条件，遏制了生态环境的恶化，显著提高了地区经济和社会生产效益。以下围绕景电灌区水资源的优化配置问题谈一下自己的一些思路和看法。
2灌区水资源优化配置研究意义
对灌区水资源的优化配置进行研究，就是从水源供水环节到各个用水环节过程中挖掘其中的节水潜力，通过采取相应的措施和手段来尽可能减少各环节水资源的无效损失，对有限的水量进行合理配置，使灌区的农业生产及周边生态环境等方面综合效益最大化。
我国水资源形式一直很严峻，其中农业用水占到总用水量的63%，而农业的灌溉水资源利用率仅为40%～45%，比国外的发达国家大约低30%，由此可见，灌区农业节水还有很大的潜力可以挖掘。对灌区水资源进行优化配置可以大大提高灌溉的整体管理水平，有效提高灌溉水资源的利用率，为灌区农业生产、生态环境改善和区域经济发展迈上新台阶提供强有力保障。
3灌溉水资源优化配置研究现状
灌溉水资源优化配置的研究既要重视理论，又要立足于当地的实际情况。对景电灌区来说，灌溉水资源优化配置的研究既包括在非充分灌溉条件下的农作物的经济灌溉定额、依据天气及季节的最佳灌溉制度、农作物的最优种植比例以及不同类作物间的最优灌溉水量分配，还包括灌溉区水源的调配以及区域间的灌溉水量分配等等内容。具体来说，在水源不充足的情况下，要更合理地安排每一种农作物的种植面积，获得最优种植比例。在农作物最优种植比例的基础上，根据每一种农作物的生长期不同阶段的需水特性来调整灌溉水量的最优分配。目前基于相关的数学规划模型已经基本实现了系统性的水资源灌溉优化技术。
从研究的实际效果来看，景电灌区基本实现了全灌区的均衡灌溉和均衡受益，灌区的水资源调度和利用都有 了明显的提升。近五年内，灌区共完成灌溉面积1742.91万亩，逐步缩减了高耗水、低效益作物的种植面积，转而扩大低耗水农作物和经济作物的种植面积，将灌区作为夏、秋、经种植比例由之前的2.6:5.6:1.8调整到了4:3:3，大大缓解了灌区的用水压力，提高了水资源的调度和利用率。此外，通过水资源优化配置各项措施的逐步落实，景电灌区还促进了灌区农业的持续增产，保证了农民稳定增收，近五年内灌区农业生产经济总值达76.3亿元，粮食作物产量高达20.52亿公斤，油料等各种经济作物产量共9.82亿公斤。
目前，景电灌区正在不断将生活生产用水与生态及其他综合用水有效平衡起来，力求在满足灌区需水要求的基础上尽可能扩大生态供水，通过不断优化配置水资源来挖掘各种可能性，进一步提高灌区水资源的综合利用率。
4灌区水资源优化配置
水资源优化配置技术模型既要具备系统性，同时还要兼顾到各个参数。
4.1作物灌溉制度的优化模型
在非充分灌溉条件下，农作物全生育期的总需水量及各生育阶段的需水量不可能全部得到满足，这将不可避免地引起农作物不同程度的减产。作物减产的程度随着不同作物、不同生长阶段的缺水程度而异。在这种情况下，合理的灌溉应是在弄清作物在不同生长阶段缺水减产情况的基础上实行限额灌溉，寻求分配给该作物的总灌水量在其生育阶段的最优分配．使整个生长期的总产值最大。也就是在一定的总灌水量控制条件下，确定灌水次数、灌水日期、灌水定额及土壤水分的最优组合。由每个阶段的灌水决策所组成的最优策略就是作物的最优灌溉制度。目前，对于作物灌溉制度的优化主要以水分生产函数Jensen模型为依据，通过供水时间、数量以及作物产量各参数建立函数，搭建了生长水资源与作物总产量之间的关系变化，进而用动态规划求解灌水量在作物各生育阶段的最优分配。
4.2各子区及子区间水量分配模型
各子区水资源在各种作物间的优化分配问题要考虑子区内的种植规划，将水源联合调度为原则，以子区年灌溉净效益为目标，用线性规划或动态规划的数学方法，进行各子区水资源在作物间的优化分配。子区间水量分配以每个子区作为一个用水单位，以时间划分阶段，把同时对多个子区进行水量最优分配变为分阶段依次对各阶段进行水量分配。将各子区效益总和最大化为目标，通过采用动态规划模型，逆序递推，顺序决策实现子区间水资源的优化配置。
灌区水资源优化配置图如下：
4.3水资源优化配置软件系统
水资源优化配置软件系统使以各功能模块进行人机交互式的软件，主要包括数据库、模型库、方法库和人机交互界面。数据库的主要功能是存储各相关数据及各模块间数据传输。模型库和方法库是结合运作的，模型库是各数学模型的集合，而方法库是模型库的实现工具，存储着各种数学模型的求解算法。人机交互界面用于管理人员录入信息，同时也将数学模型的运算结果以数据、文字或图表的形式提供给操作人员。水资源优化配置软件系统可以通过建立完整的水资源优化配置模型，实现灌区水资源的最优分配过程，不仅效率更高，同时也避免了人为误差，大大提高了水资源管理质量和效率。
5结语
灌区的水资源不仅事关百姓的生活和农业的生产，同时也关系到地区的生态环境和经济发展。因此，对灌区水资源进行优化配置是十分重要的内容，水利部门应该在总结经验的基础上，根据实际情况，不断学习先进的水资源配置和利用技术，采取各种优化措施，保障基础用水，挖掘节水潜力，扩大生态供水，更好地为农业生产和地区经济发展保驾护航。。
参考文献
[1]中国可持续发展水资源战略研究，钱正英，张光斗，北京：中国水利水电出版社，2001
[2]基于区间两阶段模糊随机模型的灌区多水源优化配置，李晨洋，张志鑫，《农业工程学报》，2016（12）
[3]参与式灌溉管理—灌区管理体制的创新与发展，中国灌区协会，北京：水利水电出版社，2001
论文作者:王勤淑
论文发表刊物:《科技新时代》2018年2期
论文发表时间:2018/5/14
标签：灌区论文; 水资源论文; 优化配置论文; 子区论文; 作物论文; 最优论文; 水量论文; 《科技新时代》2018年2期论文;