基于水土资源承载评价的灌区水土资源时空优化配置研究

1

作者 李虎 《水利科技与经济》 2024年第5期143-149,共7页

以贵州省某典型灌区为例,利用系统动力学、压力-状态-响应模型等,建立水土资源承载能力的评价方法。验证分析显示,灌区1996、2004、2012和2020年的水土资源承载状态分别为轻度、逼近、逼近和平稳。结果表明,研究提出的评价体系对灌区水... 以贵州省某典型灌区为例,利用系统动力学、压力-状态-响应模型等,建立水土资源承载能力的评价方法。验证分析显示,灌区1996、2004、2012和2020年的水土资源承载状态分别为轻度、逼近、逼近和平稳。结果表明,研究提出的评价体系对灌区水土资源承载能力分析具有合理性和可行性,灌区的水土资源承载状态在空间中为积极性变化,但变化速度减缓,严峻以及轻度承载面积在空间分布中逐渐向盐碱化等趋势过渡。 展开更多

关键词 水土资源承载能力评价 水土资源时空优化配置 系统动力学 多级模糊理论 压力-状态-响应模型

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河西走廊典型绿洲灌区多目标水土资源优化配置--以丰乐河灌区为例

2

作者 邓建伟 张新民 +1 位作者 侯健哲 降亚楠 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第4期414-426,共13页

以农业灌溉用水量最小、粮食作物产量最大、作物经济效益最大和区域分水差异最小为目标,根据灌区未来不同节水措施程度,在支渠尺度上分别构建现状水平、渠道防渗、管道输水、节水灌溉4种灌溉情景的农业水土资源多目标优化配置模型,采用N... 以农业灌溉用水量最小、粮食作物产量最大、作物经济效益最大和区域分水差异最小为目标,根据灌区未来不同节水措施程度,在支渠尺度上分别构建现状水平、渠道防渗、管道输水、节水灌溉4种灌溉情景的农业水土资源多目标优化配置模型,采用NSGA-Ⅲ算法对河西走廊典型绿洲灌区-丰乐河灌区的作物种植面积和灌溉水量进行联合优化配置.研究结果表明:支渠层次上的农业水土资源优化配置包含更多的地域特征和时空约束,可以为决策过程提供基于Pareto解集不同偏好的精细化配水和种植结构调整方案;农业灌溉用水量与粮食作物产量和作物经济效益呈正相关关系,灌溉水量每增加10000 m^(3),优化筛选过程中倾向于粮食产量平均增加6954 kg或经济收益平均提高27400元;随着不同程度节水措施的实行,管道输水和节水灌溉分别节省7.8×106 m^(3)和1.1×107 m^(3)的农业灌溉用水,每年节水收益分别可达135元/hm 2和190元/hm 2,同时在粮食作物产量目标上均呈现约8.1%的增长,区域分水差异减少了1500 m^(3)/hm 2以上.研究结果可为优化干旱绿洲灌区种植结构、提高水土资源利用效率和效益等提供理论依据和技术支撑. 展开更多

关键词 丰乐河灌区 水土资源优化配置 多目标优化 NSGA-Ⅲ算法

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乡村振兴背景下灌区水土资源优化配置研究

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作者 无 《江苏水利》 2024年第9期I0001-I0001,共1页

项目通过现场调研、资料收集与模型模拟,分析了江苏省大型灌区水土资源配置现状和发展的障碍因子,构建了大型灌区水土资源承载力评价模型和水土资源优化配置模型,评价了大型灌区水土资源承载力系统健康度,提出了灌区水土资源合理配置方案。

关键词 大型灌区 障碍因子 健康度 水土资源 乡村振兴 优化配置模型 资源合理配置 资料收集

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区域水土资源优化配置的研究现状及存在问题分析 被引量：13

4

作者 王秋梅 付强 +1 位作者 孙楠 王立坤 《水资源与水工程学报》 2010年第2期68-71,共4页

水土资源优化配置作为衡量区域可持续发展的必要条件已成为当今研究的热点问题之一。在充分理解水土资源优化配置内涵的基础上,总结了国内外区域水土资源优化配置的研究现状和进展,分别从研究的范围和方法、模型创建、应用技术等方面分... 水土资源优化配置作为衡量区域可持续发展的必要条件已成为当今研究的热点问题之一。在充分理解水土资源优化配置内涵的基础上,总结了国内外区域水土资源优化配置的研究现状和进展,分别从研究的范围和方法、模型创建、应用技术等方面分析了现有研究成果,并对水土资源优化配置研究中存在的问题进行了探讨。 展开更多

关键词 水土资源 优化配置 模型 目标函数

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区域水土资源联合优化配置理论框架体系探讨 被引量：4

5

作者 童芳 赵静 +1 位作者 金菊良 董增川 《人民黄河》 CAS 北大核心 2017年第7期92-95,共4页

以区域水土资源联合优化配置的多学科综合与新技术的应用成果相结合,探讨了区域水土资源联合优化配置的内涵及其体系的主要构成要素。将涉及水土资源联合优化配置的所有要素与社会、经济、环境系统耦合成一个复杂的水–土–社会经济–... 以区域水土资源联合优化配置的多学科综合与新技术的应用成果相结合,探讨了区域水土资源联合优化配置的内涵及其体系的主要构成要素。将涉及水土资源联合优化配置的所有要素与社会、经济、环境系统耦合成一个复杂的水–土–社会经济–生态系统的模拟系统,研究在社会、经济和自然等因素的共同作用下区域水资源与土地资源配置的相互作用趋势。基于多级递阶结构的分解协调方法,讨论了水土资源联合配置的递阶结构及求解思路,提出了基于"压力–状态–响应"概念框架的区域水土资源联合优化配置的系统动力学仿真模型体系的设计方法,建立了区域水土资源联合优化配置系统的理论框架体系。 展开更多

关键词 水土资源 优化配置 框架体系 系统动力学

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平原丘陵地区水土资源联合优化配置 被引量：8

6

作者 李亚平 董增川 马婉丽 《排灌机械》 2007年第5期33-35,共3页

通过对区域水资源和土地资源概况进行研究,利用大系统递阶优化思想,以供水对象相对缺水率最小和农业经济效益最大为目标,建立了区域水土资源联合优化配置模型,并以句容市为例,对平原丘陵地区的水资源在时间和区域上进行了合理安排、设... 通过对区域水资源和土地资源概况进行研究,利用大系统递阶优化思想,以供水对象相对缺水率最小和农业经济效益最大为目标,建立了区域水土资源联合优化配置模型,并以句容市为例,对平原丘陵地区的水资源在时间和区域上进行了合理安排、设计、组合和布局,对农业种植结构进行了调整。研究结果表明:水资源是土地资源发挥最大优势的基本条件,水资源利用合理与否,直接影响到土地资源的生产效率;而土地资源的利用程度也影响着水资源的变化,土地资源利用效率高,则为水资源的合理开发利用创造条件。 展开更多

关键词 平原丘陵地区 水土资源 优化配置 种植结构

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西北地区水土资源优化配置问题探讨 被引量：11

7

作者 耿艳辉 闵庆文 《水土保持研究》 CSCD 2004年第3期100-102,共3页

西北地区是我国实行西部大开发战略的重点区域 ,水资源稀缺不仅严重制约着该地区社会经济的发展 ,而且也是造成水土流失、土地退化、生态系统服务功能下降等生态环境问题产生的根本原因。如何实现水土资源的优化配置 ,并进一步解决农牧... 西北地区是我国实行西部大开发战略的重点区域 ,水资源稀缺不仅严重制约着该地区社会经济的发展 ,而且也是造成水土流失、土地退化、生态系统服务功能下降等生态环境问题产生的根本原因。如何实现水土资源的优化配置 ,并进一步解决农牧业发展与水土资源之间的矛盾、区域经济发展与生态环境建设的矛盾 ,是能否实现全面建设小康社会的关键。从水土资源优化配置的概念、内涵和基本方法出发 ,提出了西北地区水土资源优化配置的基本思路。认为应当重视水资源的合理与高效利用 ,促进经济效益与生态效益的同步提高 ,确保生态需水与生态安全 ,通过优化手段改善水土资源的配置模式。 展开更多

关键词 水土资源 资源优化配置 可持续发展 西部大开发 西北地区

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基于水-能源-粮食纽带关系的灌区水土资源多目标优化配置模型研究 被引量：6

8

作者 陈丹 付责 +2 位作者 张鹏 季巍 袁秀伟 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第7期73-81,共9页

从水-能源-粮食纽带关系的角度,研究构建了灌区水土资源多目标优化配置模型方法,提出了包括灌溉效益净值最大化、水分生产率最大化、粮食生产能源效率最大化的目标函数,以及体现水资源、能源和粮食生产之间交互关系的决策变量、约束条... 从水-能源-粮食纽带关系的角度,研究构建了灌区水土资源多目标优化配置模型方法,提出了包括灌溉效益净值最大化、水分生产率最大化、粮食生产能源效率最大化的目标函数,以及体现水资源、能源和粮食生产之间交互关系的决策变量、约束条件和模型参数取值;针对模型多个优化解的问题,提出了水-能源-粮食优选指数和水-能源-粮食综合效益指数,为多组优化配置方案的进一步比选和综合效益量化提供了决策参考。以某大型灌区为例进行了模型应用与优化计算,得到了8组优化结果和一个最优方案,并分别针对实际配置情况和优化配置情况进行评价对比。研究结果表明:实例灌区优化方案的粮食产量、水分生产率和能源效率与优化前实际情况下提升了8.31%、18.93%和15.49%,灌溉净效益仅减少0.32%,但灌区综合效益提升了11.11%,模型优化效果明显;所提出的配置模型能较为清晰地展现灌区在资源消耗、粮食产量和经济收益等方面的相互制约关系,且不同的求解方案对于节水、节能、增产、增收等方面具有不同程度的偏向性,所提出的指数能够实现优中选优的比选,以此开展水土资源优化配置实践,能充分发挥灌区水资源及能源的利用效率、提升作物产量和灌溉效益,为灌区水土资源高效利用提供了一种新思路。 展开更多

关键词 水-能源-粮食纽带关系 灌区 水土资源 多目标优化 配置模型

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基于复杂适应系统理论的水土资源优化配置研究进展 被引量：1

9

作者 王凯 付强 任守德 《农业系统科学与综合研究》 CSCD 2010年第1期36-40,共5页

复杂适应系统理论是现代系统科学的一个新的研究方向,已经在国内外水土资源优化配置中得到了应用并取得了成果。论述了复杂适应系统理论的基本概念、核心思想以及近年来该理论在国内外水土资源优化配置应用的研究现状,分析了理论在应用... 复杂适应系统理论是现代系统科学的一个新的研究方向,已经在国内外水土资源优化配置中得到了应用并取得了成果。论述了复杂适应系统理论的基本概念、核心思想以及近年来该理论在国内外水土资源优化配置应用的研究现状,分析了理论在应用过程中存在的问题,强调指出了目前的研究中对单项的水、土资源优化配置研究较多,把二者结合起来的较少。最后对复杂适应系统理论在水土资源优化配置中的应用前景进行了展望。参38。 展开更多

关键词 水土资源 优化配置 复杂适应系统 研究进展

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遗传算法在水土资源区域优化配置中的应用 被引量：1

10

作者 刘跃杰 《吉林水利》 2016年第12期40-43,共4页

随着我国城镇化建设持续推进,科学分配水土资源已成为区域资源优化配置重要课题。本文在阐明遗传算法原理基础上,探索构建可并列选择的多目标水土资源区域配置模型,并通过实例分析揭示该模型的适用性,研究可为区域水土资源配置评估与优... 随着我国城镇化建设持续推进,科学分配水土资源已成为区域资源优化配置重要课题。本文在阐明遗传算法原理基础上,探索构建可并列选择的多目标水土资源区域配置模型,并通过实例分析揭示该模型的适用性,研究可为区域水土资源配置评估与优化提供技术支撑。 展开更多

关键词 遗传算法 水土资源 配置优化

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贵州喀斯特坡耕地水土资源配置研究现状及其展望 被引量：4

11

作者 关智宏 顾再柯 杨光檄 《安徽农业科学》 CAS 2015年第14期282-285,共4页

介绍了水土资源优化配置的内涵,并在分析贵州喀斯特坡耕地水土资源利用现状的基础之上,探讨了坡耕地水土资源利用中存在的主要问题和优化配置研究的不足,提出应加强坡耕地水土资源综合利用基础理论研究,以期为贵州坡耕地水土保持措施的... 介绍了水土资源优化配置的内涵,并在分析贵州喀斯特坡耕地水土资源利用现状的基础之上,探讨了坡耕地水土资源利用中存在的主要问题和优化配置研究的不足,提出应加强坡耕地水土资源综合利用基础理论研究,以期为贵州坡耕地水土保持措施的合理配置和坡耕地水土资源综合利用提供理论支持。 展开更多

关键词 水土保持 水土资源优化合配置 贵州喀斯特坡耕地

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小银河灌区节水改造项目水土资源平衡分析

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作者 郭振军 《山西水利》 2024年第4期19-22,31,共5页

五台县小银河灌区设计灌溉面积1673.3hm^(2),有效灌溉面积1520hm^(2),项目实施后可恢复灌溉面积153.3 hm^(2)。文章在分析灌区水土资源利用现状、灌区供水量、灌区需水量的基础上,进行了规划水平年水利工程可供水量、土地资源复核、水... 五台县小银河灌区设计灌溉面积1673.3hm^(2),有效灌溉面积1520hm^(2),项目实施后可恢复灌溉面积153.3 hm^(2)。文章在分析灌区水土资源利用现状、灌区供水量、灌区需水量的基础上,进行了规划水平年水利工程可供水量、土地资源复核、水土资源优化配置等相关方面水土资源的平衡分析。结果表明,项目实施后灌区渠系水有效利用系数提高到0.7,田间水有效利用系数为0.9,灌溉水有效利用系数提高到0.63。 展开更多

关键词 水土资源利用 灌区供水量 灌区需水量 土地资源复核 水土资源优化配置 小银河灌区

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灌区灌溉用水时空优化配置方法 被引量：11

13

作者 彭世彰 王莹 +2 位作者 陈芸 高晓丽 张和喜 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第3期259-264,共6页

将传统的灌溉水量在作物间的优化分配模型和建立的渠系工作制度多目标优化模型与地理信息系统相集成,提出了基于空间决策支持系统的灌区灌溉用水优化配置的新方法.综合考虑了灌区内作物、土壤、气象站点、渠系布置的空间差异、年季间气... 将传统的灌溉水量在作物间的优化分配模型和建立的渠系工作制度多目标优化模型与地理信息系统相集成,提出了基于空间决策支持系统的灌区灌溉用水优化配置的新方法.综合考虑了灌区内作物、土壤、气象站点、渠系布置的空间差异、年季间气象以及作物不同生育阶段对应参数的时间差异.与传统优化方法相比,该方法可根据管理者对优化精度的要求,灵活选择优化尺度,同时,简化了求解时空优化配水问题的繁琐程度,结果表现形式更加丰富.在此基础上建立的空间决策支持系统界面友好,运行效率高,可移植性和通用性强.经实例验证,优化后的配水方案与原配水方案相比较,灌溉总用水量减少29.6%,产量增加24.3%,水分生产率提高0.5 kg/m3,灌溉净效益增加16.8%.优化后配水方案具有将有限的水资源向经济价值较高作物转移的趋势.该方法为灌区灌溉用水优化配置提供了新思路. 展开更多

关键词 灌溉用水 优化配置 时空差异 空间决策 灌区管理

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农业空龄生态位开发和生产要素时空配置的优化耦合 被引量：1

14

《农业科技通讯》 北大核心 2004年第9期45-45,共1页

关键词 农业空龄生态位 时空配置 优化耦合 农业部信息中心

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灌区灌溉用水时空优化配置方法研究 被引量：2

15

作者 伍卫权 《中国高新技术企业》 2016年第8期123-124,共2页

在我国经济快速发展的形势下,水资源越来越匮乏,为了保证粮食安全,需要对灌溉资源进行合理的规划和管理。在对水资源进行管理时,不仅可以从时间尺度上对灌溉用水量进行控制,而且可以从空间尺度上降低灌溉用水量,提高水资源管理的整体水... 在我国经济快速发展的形势下,水资源越来越匮乏,为了保证粮食安全,需要对灌溉资源进行合理的规划和管理。在对水资源进行管理时,不仅可以从时间尺度上对灌溉用水量进行控制,而且可以从空间尺度上降低灌溉用水量,提高水资源管理的整体水平。基于此,文章对灌区灌溉用水时空优化配置方法进行研究。 展开更多

关键词 灌区 灌溉用水 时空优化配置方法 水资源 灌溉资源 灌溉用水量

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平山县水资源优化配置之我见

16

作者 赵海燕 柴更书 盖俊芳 《河北水利》 2006年第8期21-21,共1页

平山县地处太行山东麓．总面积2648km^2。地势东南低、西北高，山多地少．俗有“八山一水一分田”之称。境内地形地貌特殊．水资源时空分布不均．年际变化大。同时．境内水利工程布局不够合理．且多老化失修．尤其经过“96．8”洪水．... 平山县地处太行山东麓．总面积2648km^2。地势东南低、西北高，山多地少．俗有“八山一水一分田”之称。境内地形地貌特殊．水资源时空分布不均．年际变化大。同时．境内水利工程布局不够合理．且多老化失修．尤其经过“96．8”洪水．运行能力大减．难于满足工农业发展和人口增长对水量的需求。受经济条件制约．只能充分挖掘改造现有工程．以节流为主．采取水资源优化调度、产业结构调整等措施．走节水农业之路．实现水资源的可持续利用。 展开更多

关键词 水资源优化配置 平山县 “96.8”洪水 产业结构调整 工程布局 可持续利用 年际变化 时空分布 地形地貌 人口增长

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灌溉用水优化配置模型研究进展 被引量：6

17

作者 王莹 李依耘 +1 位作者 王龙 张建龙 《节水灌溉》 北大核心 2014年第10期74-79,共6页

概述了灌溉用水优化配置模型的研究进展,并分别从目标函数个数、时空尺度差异、作物种类、灌溉水源、模型个数、优化方法等角度进行了分类。通过分析各类灌溉用水优化配置模型的优缺点,指出了根据灌区水源情况联合调度地表水和地下水,... 概述了灌溉用水优化配置模型的研究进展,并分别从目标函数个数、时空尺度差异、作物种类、灌溉水源、模型个数、优化方法等角度进行了分类。通过分析各类灌溉用水优化配置模型的优缺点,指出了根据灌区水源情况联合调度地表水和地下水,并充分考虑灌区各因子的时空差异,建立多目标、多约束耦合模型,同时兼顾生态用水,是今后灌溉用水优化配置模型的研究重点。通过对灌溉用水优化配置模型的综述,旨为有效地缓解灌溉用水紧张的状况,实现灌区水资源的可持续发展提供决策支持。 展开更多

关键词 灌溉用水 优化配置 时空分配 空间灌溉决策支持系统

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月灌溉用水量分布式优化模型 被引量：2

18

作者 王莹 彭世彰 +2 位作者 王龙 杨蕊 文俊 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期158-162,共5页

针对大型灌区作物种植结构复杂、不同区域作物需水量差异较大的特点,以GIS为平台,建立了灌区月灌溉用水量分布式优化模型.模型将灌区栅格化,以每个栅格的月灌溉用水量作为决策变量,以作物生育阶段作物水分生产函数为基础,以灌区作物产... 针对大型灌区作物种植结构复杂、不同区域作物需水量差异较大的特点,以GIS为平台,建立了灌区月灌溉用水量分布式优化模型.模型将灌区栅格化,以每个栅格的月灌溉用水量作为决策变量,以作物生育阶段作物水分生产函数为基础,以灌区作物产量最大为优化目标,考虑了水量平衡、渠系配水能力、水资源投入量、灌水时间、可供水量以及非负共6个约束条件.以澳大利亚马兰比季灌区2006—2007年8月、10月和12月的优化结果为例,优化后月灌溉用水的高峰期与河流径流的高峰期同期,且优化后的灌溉用水量小于同期观测值.此外,优化后的配水结果存在将有限的水资源向经济价值高的作物转移的趋势.因此,月灌溉用水量分布式优化模型可以用于大型灌区内不同尺度月灌溉用水量的优化模拟,且优化后的配水方案更加节水高效. 展开更多

关键词 灌溉用水量 分布式 时空差异 水分生产函数 优化配置

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全国水-社会经济耦合协调时空演变及其障碍因子分析 被引量：12

19

作者 张茵 王婷 +1 位作者 游进军 任政 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2023年第1期64-74,共11页

【目的】针对全国社会经济发展布局与水资源承载力不相匹配,导致资源与经济的协调发展受到约束等问题,以优化全国社会经济的适水发展布局为目标,剖析31个省级行政区现状水资源与社会经济发展水平的协调程度。【方法】通过构建水资源-社... 【目的】针对全国社会经济发展布局与水资源承载力不相匹配,导致资源与经济的协调发展受到约束等问题,以优化全国社会经济的适水发展布局为目标,剖析31个省级行政区现状水资源与社会经济发展水平的协调程度。【方法】通过构建水资源-社会经济复合系统耦合协调评价指标体系,建立耦合协调度模型,从时间、空间两个维度探究全国水资源与社会经济耦合协调发展关系的时空演变规律,并借助障碍度函数进一步分析影响二者耦合协调发展的主要障碍因子。【结果】结果表明:2010—2020年,全国水资源与社会经济的耦合协调发展水平呈上升趋势,耦合协调度值由2010年的0.11提高到2020年的0.69;各省的耦合协调发展水平总体也呈上升趋势,31省耦合协调度的数值范围由2010年的0.10~0.42提高到2020年的0.46~0.69,且变化趋势表现为3种类型:26省为“上升型”,福建、西藏、浙江3省为“平稳型”,青海和海南2省为“波动型”。【结论】2020年,19省达到协调发展水平,12省仍处于过渡阶段且均为社会经济过快发展型地区;主要障碍因子有人均水资源量、人均综合用水量与人均GDP等,各省之间存在地区差异。以湖北省为例,分析新冠疫情前后(2019—2020年)水资源与社会经济耦合协调趋势发生突变的原因,表明分析结果与实际情况基本相符。研究成果可为优化全国层面社会经济发展布局、促进水资源空间均衡提供参考。 展开更多

关键词 水资源 社会经济 耦合协调度 时空演变 障碍度 水资源承载能力 水资源优化配置 水资源空间均衡

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中国耕地变化及耕地与水资源的匹配研究 被引量：14

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作者 陈紫璇 陈云浩 雷添杰 《水利水电技术》 北大核心 2019年第2期69-78,共10页

针对我国水资源分布不均,且耕地数量和结构存在不合理分布的问题,为了探究近年来我国耕地分配模式是否与水资源耦合得当,从时空尺度对我国水土资源不匹配程度进行了分析。在时间尺度上,采用基尼系数法进行分析;在空间尺度上,选择在时间... 针对我国水资源分布不均,且耕地数量和结构存在不合理分布的问题,为了探究近年来我国耕地分配模式是否与水资源耦合得当,从时空尺度对我国水土资源不匹配程度进行了分析。在时间尺度上,采用基尼系数法进行分析;在空间尺度上,选择在时间尺度上我国水土不匹配等级最高的2016年为研究年份,以MODIS年蒸散和降水量数据分析水土不匹配等级。并依据省级水土不匹配等级将全国省份划分为三种类型,分类型对耕地数量和结构进行优化讨论。结果表明:2009—2016年我国水土不匹配等级均为差(4级),且不匹配程度略有升高。从全国层面看,我国水土不匹配等级为差(4级),且短缺等级(3级)高于富余等级(2级),水土不匹配的主要原因是水资源短缺。从省级层面看,水土不匹配等级最高的是新疆维吾尔自治区,水资源不足导致其水土匹配程度很差(5级)。另有10个省份的水土不匹配等级达到差(4级),除福建省主要因水资源富余导致水土不匹配外,其余省份均因为水资源短缺。研究成果对在水资源约束条件下优化我国耕地数量和结构分配模式、降低水土不匹配程度具有参考价值。 展开更多

关键词 耕地变化 水资源 时空匹配 基尼系数 水资源优化配置 蒸散量遥感 气象站逐日降水量 灌溉需水量

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