【摘要】：水資源是人類(lèi)社會(huì)賴(lài)以發(fā)展的重要自然資源,近些年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅猛發(fā)展和人口數(shù)量的持續(xù)增加,人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水資源的干擾程度日益嚴(yán)重。水資源短缺、水資源承載力下降、地下水超采等諸多問(wèn)題日益凸顯。如何科學(xué)、合理、可持續(xù)地開(kāi)發(fā)利用水資源成為了迫在眉睫的任務(wù)。牡丹江管理局作為三江平原糧食主產(chǎn)區(qū)的主要組成部分之一,每年都為“北大倉(cāng)”提供大量糧食作物。近年來(lái),牡丹江管理局農(nóng)業(yè)用水量持續(xù)增加,明確農(nóng)業(yè)用水對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源的影響,并合理配置水資源,對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和保障糧食安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以黑龍江省農(nóng)墾牡丹江管理局為研究對(duì)象,分別對(duì)地下水水位進(jìn)行預(yù)測(cè);具體分析人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地下水水位影響程度;并得到人類(lèi)活動(dòng)影響下的水資源優(yōu)化配置結(jié)果。主要內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)篩選牡丹江管理局地區(qū)地下水水位預(yù)測(cè)適宜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,預(yù)測(cè)牡丹江管理局未來(lái)年份地下水水位變化趨勢(shì)。以較為有代表性的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為例,依次簡(jiǎn)單介紹了三種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模型、基本原理、學(xué)習(xí)步驟等內(nèi)容,并分別應(yīng)用于試驗(yàn)地區(qū)的地下水水位預(yù)測(cè)之中。結(jié)果顯示:BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和收斂速度相對(duì)較快,擬合效果尚可,但預(yù)測(cè)精度不是很高;RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度快、運(yùn)行次數(shù)少、擬合效果好,并且預(yù)測(cè)精度最高;Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)其預(yù)算速度相對(duì)較慢,但其擬合和預(yù)測(cè)效果優(yōu)于BP網(wǎng)絡(luò)而次于RBF網(wǎng)絡(luò)。最終,得出RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最為適合牡丹江管理局地區(qū)地下水水位預(yù)測(cè)。(2)構(gòu)建人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地下水水位影響程度評(píng)價(jià)模型,揭示影響程度變化趨勢(shì)。選取機(jī)井?dāng)?shù)量、地下水灌溉面積、農(nóng)作物播種面積等密切反映人類(lèi)活動(dòng)和地下水水位相關(guān)的9個(gè)因子作為評(píng)價(jià)指標(biāo),利用TOPSIS模型的相對(duì)貼近度Ci值,結(jié)合影響等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),具體量化各農(nóng)場(chǎng)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地下水水位影響程度。結(jié)果顯示:八五五、八五一0、八五一一、興凱湖、海林和寧安農(nóng)場(chǎng)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地下水水位多年平均影響程度最弱;八五七和云山農(nóng)場(chǎng)影響程度適中;慶豐和八五八農(nóng)場(chǎng)影響程度較高;八五0、八五四、八五六農(nóng)場(chǎng)影響程度最為嚴(yán)重。2000-2003年間,牡丹江管理局人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地下水水位影響程度總體上為逐年增大趨勢(shì),2004-2013年間,其影響程度總體呈現(xiàn)逐漸減弱趨勢(shì);空間上大體呈現(xiàn)由東北向西南方向逐步減弱趨勢(shì)。(3)建立社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)多目標(biāo)水資源主從遞階決策優(yōu)化配置模型,合理分配水資源。以牡丹江管理局下轄13個(gè)農(nóng)場(chǎng)為研究對(duì)象,應(yīng)用基于粒子群的優(yōu)化算法來(lái)求解優(yōu)化配置模型,充分考慮到了配水的高效性、公平性和可持續(xù)性,并考慮到人類(lèi)活動(dòng)的影響下,引入人類(lèi)活動(dòng)影響指數(shù)概念來(lái)調(diào)整供水量,最終得到了75%保證率下的各農(nóng)場(chǎng)配水結(jié)果,為合理利用當(dāng)?shù)厮Y源提供了科學(xué)指導(dǎo)。同時(shí),也反應(yīng)出牡丹江管理局農(nóng)業(yè)用水消耗量巨大,為更好地實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,需大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè),減緩未來(lái)年份農(nóng)業(yè)用水的增長(zhǎng)趨勢(shì)。
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：S27;P641

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2515550