陕北延河流域基于GLP模型的流域水土资源综合配置.pdf

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1、第27卷第4期482011年4月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．27No．4Apr．201I陕北延河流域基于GLP模型的流域水土资源综合配置王丽霞1，任志远2，任朝霞1，马超群1(1．长安大学地球科学与资源学院，西安710054；2．陕西师范大学旅游与环境学院，西安710062)摘要：该文基于延河流域近50a的水、土、气等因素的动态资料，在测评流域生态环境需水和社会经济用水的基础上，运用灰色线性规划(GLP)方法，构建水资源—一土地资源耦合系统模型，探讨多目标情景下“面向生态的”水土资源综合配置方案。结果表明，随着供水

2、能力的提高，流域林果产业前景广阔，城市化进程将不断加快。2020--2030年，预计流域在低配方案下有林地、灌丛林、园地的面积将分别由1201．51、412．87km2调整为l434．67和58924km2，建设用地面积将由346．73krn2调整为575．38km2。关键词：模型，土壤，试验，延河流域，GLP模型，面向生态，水土资源综合配置doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2011．04．009中图分类号：X705文献标志码：A文章编号：1002-6819(2011)一04—0048-06王丽霞，任志远，任朝霞，等．陕北延河

3、流域基于GLP模型的流域水土资源综合配置[J】．农业工程学报，2011，27(4)：48—53．WangLixia，RenZhiyuan，RenZhaoxia，eta1．IntegratedallocationofwaterandlandresourcesbasedonGLPmodelinYanhewatershed阴．TransactionsoftheCSAE’2011，27(4)：48—53．(inChinesewithEnglishabstract)0引言水土资源是人类生产、生活的基本资料。进入20世纪，人类对水土资源的利用广度和深度在不断加强

4、，从而导致全球性的资源短缺和生态破坏，很大程度上削弱了自然环境的承载能力。因此，优化配置水土资源，提高其综合利用率已经成为区域发展中亟待解决的重大课题之一【11。目前，一些学者已经从区域或流域生态系统的角度，对水、土资源的合理配置和调控模式进行了探索。中国“九五”攻关项目“西北地区水资源合理配置和承载力研究”首次提出了面向生态经济建设的西北水资源合理配置模式【2J。许新宜和王浩等提出了基于宏观经济的水资源合理配置理论与方法【3】。王劲峰和刘昌明等针对中国水资源供需平衡在空间上的差异性，提出了水资源在时间、部门和空间上的三维优化分配理论模型体系【41。

5、冯耀龙等系统分析了面向可持续发展的区域水土资源优化配置的内涵与原则，建立了优化配置模型，提出了实用可行的求解方法【5】。刘建林等建立了南水北调东线工程联合调水仿真模型，提出了调度模型的计算过程以及调算的水文系列和计算时劂6】。孙自永等以水资源与生态环境的耦合研究为基础，提出了中国西北地区内陆河流域面向生态环境的水资源开发模式【7】。左其亭等提出了面向可持续发展的水资源管理量化模型，包括水量～水质一生态耦合系统模型和社会经济系统模型，并对博斯藤湖进行了可收稿日期：2010-12．02修订日期：2011．04．15基金项目：国家自然科学基金项目(4100

6、1374)；长安大学中央高校科研事业费资助项目(CHD2010JClll)；高等学校学科创新引智计划项目(B08039)作者简介：王丽霞(1979一)，女，山西大同人，博士后，主要从事水资源评价与GIS研究。Email：wlx333@sina．corn．cn持续水资源管理应用研究【81。然而，由于不同区域间的复杂性和特殊性以及研究方法的多样性，目前仍存在一些问题，例如，对水资源和土地资源作为专题研究的较多，而对水土资源耦合系统进行综合性研究的较少【9]；对以追求经济效益最大化为目标确定水土资源利用方向研究的较多，而对基于生态环境需水测评的“面向生态的

7、”综合配置研究的较少等。鉴于此，本文基于延河流域近50年的水、土、气等因素的动态资料，以RS和GIS空间分析为技术支持，分别采用水文模型法和BP神经网络模型法测评流域生态环境需水量和社会经济用水量：在此基础上，运用灰色线性规划(GLP)方法，构建水资源一土地资源耦合系统模型，提出“面向生态的”水土资源多目标情景综合配置方案。1书研究区概况延河发源于靖边县天赐湾乡周山，由西北向东南流经志丹、安塞、宝塔、延长四县、区，最终汇入黄河，全长286．9km，流域面积7680km2，属于黄河一级支流(图1)。延河流域(36027’～37058，N，108041’

8、～1100297E)是黄河中游水土流失最严重的区域之一(2005年水土流失面积占流域总面积的78．9％)，其