苏南丘陵地区水土资源联合优化配置研究

《苏南丘陵地区水土资源联合优化配置研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、河海大学博士学位论文苏南丘陵地区水土资源联合优化配置研究姓名：李亚平申请学位级别：博士专业：水文学及水资源指导教师：董增川20071208河海大学博士学位论文学位论文独创性声明：本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特另J)JH以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如不实，本人负全部责论文作者(签名)学位论文使用授权说明：2007年月日河海大学、中国科学

2、技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布(包括刊登)授权河海大学研究生院办理。1⋯⋯孙茑卯2007年月日论文作者(签名)：—二二f年月日前言前言水土资源是人类赖以生存和发展的最基本的物质条件，二者相辅相成，又互相制约，是生态系统中最活跃和影响最广泛的因素，又是有限的自然资源，因而水土资源的持续科

3、用是人类社会可持续发展的条件和保障。由于水土资源供给的有限性，以及长期以来不合理的开发利用，所导致的生态环境问题日益突出，如水土流失、水土污染、荒漠化以及干旱、洪涝等自然灾害的频繁发生，已经严重威胁到国家或地区的经济、社会、人口、资源和环境的可持续发展。我国大体仅用占全球8％～9％的淡水和耕地资源支撑全球22％的人口，水土资源总量大，人均资源水平低，因此水土资源短缺将是我国现代化进程中长期的、根本的制约因素。随着人口的不断增加和经济的快速发展，人类对水土资源利用的广度和强度不断增加，各部门、各行业之问争地争水的矛

4、盾只益尖锐，因之而来的生态环境问题亦日益突出。本论文在系统回顾分析国内外相关研究现状和发展趋势的基础上，提出论文研究的总体思路及主要研究内容i为研究土地利用的变化及城市化等人类活动对于下垫面条件以及用水结构的改变对流域产汇流机制的影响，建立了区域分布式水资源水量水质联合模拟模型；并针对研究区目前水资源和土地资源利用存在的闯题，以永±资源的离效性、公平性和可持续性利用兹原则，研究水土资源优化配置方法，使有限的水资源获得较好的综合效益，以达到水土资源的可持续利用；最后利用系统动力学(sD)的理论和方法，建立了基于水．

5、社会经济．生态复合系统的区域水资源调控策略的系统模拟系统，提出了苏南丘陵地区水资源调控、水土资源合理配置及农业结构调整的发展战略的建议。本文研究的主要成果和创新点在于：(1)在苏南丘陵地区结合G1S技术建立了分布式水量水质联合模拟模型。为分析土地利用变化对水量水质的影响，先采用了三个假设，将土地利用转化单一类型，分别为耕地、林地、和城镇用地。结论表明：产流量城镇用地>耕地>林她；污染物负荷产出量耕缝，城镇用地>林地。再对句容地区土地乖』用现状和土地利用规划情况进行比较，分析得出土地利用改变后水量比土地利用现状情况

6、有所减少；总磷和总氮负荷量比土地利用现状情况有所增加。同时由于城镇面积的增加，其洪峰流量略有增加，且洪峰消退较快。河海大学博上学位论文(2)以大系统优化理论为指导，建立水土资源联合优化配置的大系统多目标模型。采用多级递阶结构的分解协调方法，把大系统划分成相对独立的水资源优化配置和农业种植结构调整两个子系统。水资源优化配置模型以区域相对缺水率最小为目标，用动态规划方法求解模型，得出配置方案，使区域有限的水资源得到合理利用。以经济效益最大为目标函数建立了农业种植结构调整模型，采用二阶段单纯形方法进行求解。并且对结果进

7、行单因素灵敏度分析，找到对最优解影响明显的参数。(3)综合运用系统动力学、运筹学、统计分析、经济学、水文学、管理学等理论和方法，建立了南方丘陵地区水资源系统与社会经济及生态环境系统相互作用的水．社会经济．生态复合系统仿真模拟的系统动力学模型，通过对多种水资源调控策略的仿真结果的分析，得到了句容市水资源调控最优策略。2摘要摘要以GIS技术为支撑，借助ArcView软件的扩展模块作为前处理工具建立了分布式水量水质耦合模型，分析了句容地区不同土地利用情况下的产流和产污情况，以及污染物负荷与流量的关系，为苏南丘陵流域综合

8、治理和整体规划提供依据。在句容地区建立了空间数据库(包括DEM、土地利用图、土壤类型图等空间数据)和属性数据库(包括气象、土壤、作物管理措施等)，对不同土地利用类型进行径流和污染物产出的模拟。建立了水土资源优化配置的大系统多目标的水土资源优化配置递阶模型。一方面合理分配水资源量，使区域总体相对缺水量最小，另一方面基于计算出的农业供水量对种植结构作出调整，以合理、高效地利用