三江平原位于我國黑龍江省東部,為黑龍江、松花江、烏蘇里江沖積平原,是我國重要產(chǎn)糧區(qū)之一。每年能夠穩(wěn)定地為國家提供不少于700萬噸的商品糧,其中水稻占相當(dāng)大的比例,水稻是三江平原的特色農(nóng)業(yè)。20世紀(jì)80年代以后,水稻種植面積開始增大,對水資源的需求量也越來越大。1981水稻種植面積7萬hm2,2000年已經(jīng)到95.3萬hm2。用水量達到為45.6億m3,全部是用地下水進行灌溉,再加上地下水開發(fā)利用的很多不合理因素的影響,盡五十年來,三江平原地下水位普遍下降,“吊泵”和局部超采現(xiàn)象時有發(fā)生,三江平原地下水動態(tài)平衡受到了嚴(yán)重的破壞,地下水埋深越來越深,地下水水位一降再降,生態(tài)平衡遭到破壞,嚴(yán)重影響地下水資源開發(fā)利用可持續(xù)性。地下水資源承載能力不斷減小,反過來制約著三江平原地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。本文研究的重點是對三江平原地下水資源可持續(xù)承載能力進行分析。 本文在深入研究國內(nèi)外有關(guān)地下水資源承載力研究的理論和方法基礎(chǔ)上,以可持續(xù)發(fā)展理論為指導(dǎo),結(jié)合三江平原的實際情況,對該區(qū)地下水資源可持續(xù)承載力進行分析,研究成果如下: (1)對三江平原地下水資源埋深時間變化規(guī)律進行了深入的研究。 研究了三江平原的水文地質(zhì)狀況,地下水系統(tǒng)特征,地下水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀,將其與可持續(xù)發(fā)展理論相結(jié)合。 (2)對地下水資源及其現(xiàn)階段開發(fā)利用狀況進行評價,分析農(nóng)業(yè)用地下水資源 動態(tài)變化的影響因素、找出地下水資源的分布特點,在糧食科學(xué)、水資學(xué)源、可持續(xù)發(fā)展和系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上,依據(jù)社會經(jīng)濟相關(guān)部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù),構(gòu)建時間序列分析模型,應(yīng)用MatLab進行數(shù)據(jù)處理,預(yù)測友誼農(nóng)場地下水未來水位變化趨勢,結(jié)果表明,未來三年內(nèi),如果仍按照以往的地下水開采模式,友誼農(nóng)場地下水水位會持續(xù)下降而且下降幅度會越來越大,通過預(yù)測結(jié)果找出三江平原地下水開發(fā)利用普遍存在的問題。 (3)提出了三江平原地下水資源可持續(xù)承載力的新方法。 構(gòu)建評價指標(biāo)體系;并將熵權(quán)系數(shù)法與物元模型相結(jié)合,建立基于熵權(quán)的物元模型,進行地下水承載力評價,該模型有效的解決了確定權(quán)重系數(shù)的主觀性問題,使評價結(jié)果更科學(xué)、合理、可靠。將該模型應(yīng)用到紅興隆分局各農(nóng)場地下水資源可持續(xù)承載力評價中,取得了良好的效果,評價結(jié)果顯示,紅興隆各農(nóng)場地下水資源承載力與2006年相比,均有不同程度的下降,只有很少農(nóng)場地下水承載力有所好轉(zhuǎn)和不變。評價結(jié)果表明,三江平原地下水資源承載力正面臨嚴(yán)重威脅,因此,必須采取一系列方法和措施來提高三江平原地區(qū)地下水資源可持續(xù)承載力。 (4)對紅興隆分局水資源和土地資源進行優(yōu)化配置。 介紹蟻群算法的原理和步驟,將蟻群算法應(yīng)用到三江平原紅興隆分局中,對其水土資源進行優(yōu)化配置,應(yīng)用MatLab編程求解,得出在各種約束條件下水土資源優(yōu)化的配置比例,從而對耕地進行優(yōu)化利用,對種植結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化調(diào)整,根據(jù)三江平原的實際情況,提出發(fā)展戰(zhàn)略與對策,使糧食生產(chǎn)、土地利用及地下水承載能力三者之間協(xié)調(diào)發(fā)展。實現(xiàn)三江平原地區(qū)地下水資源有效合理利用和特色農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本論文的創(chuàng)新點歸納如下: (1)把三江平原地下水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相結(jié)合,提出地下水資源可持續(xù)發(fā)展理論。 (2)以紅興隆分局為研究區(qū)域,在前人研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合熵權(quán)系數(shù)法和物元模型,構(gòu)建了三江平原地下水資源可持續(xù)承載力新的評價模型——基于熵權(quán)的物元模型。并應(yīng)用該模型對紅興隆分局現(xiàn)狀年地下水資源可持續(xù)承載力進行評價 (3)提出了提高三江平原地區(qū)地下水資源可持續(xù)承載力的建議和措施。 (4)應(yīng)用蟻群優(yōu)化算法求解紅興隆分局水土資源優(yōu)化配置模型。
【學(xué)位單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：P641.8
【部分圖文】：

圖 5-3 紅興隆農(nóng)場主要作物在 2008 年與 2020 年各種條件下優(yōu)化結(jié)果對比圖Fig.5-3 Contrast optimization resultsunder various conditions of main crops bewteen 2008 and 2020從優(yōu)化結(jié)果表 5-3 及作物在不同用水情況下的比較圖 5-3 可以看出，2020 年常規(guī)用水條件下六種作物的總需水量為 14.01 億3m ，其中地下水用水量為 8.59 億3m ，占總需水量的 61.3%，作物的最大經(jīng)濟效益為 182742 萬元；中等節(jié)水條件下，六種作物的總需水量為12.85 億3m ，其中地下水用水量為 7.44 億3m ，占總需水量的 57.9%，作物的最大經(jīng)濟效益為 184051 萬元；高度節(jié)水條件下，六種作物的總需水量為 10.72 億3m ，其中地下水用水量為 6.10 億3m ，占總需水量的 56.9%，作物的最大經(jīng)濟效益為 180724 萬元，如表 5-4所示。從結(jié)果可以看出，2020 年中等節(jié)水條件下，農(nóng)業(yè)凈效益最高，因此發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，可以在用水總量和地下水用量相對減少的同時產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益。表 5-4 2020 年各種條件下用水量與經(jīng)濟效益值Tab.5-4 The contrast water consumption bewteen and economic benifits用水條件 地下水用水量（億3m ）總用水量（億3m ）地下用水量占總用水量比例（%）最大經(jīng)濟凈效益（萬元）常規(guī)用水條件下 8.59 14.01 61.3 152742

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 呂萍;建三江分局水資源承載力評價及優(yōu)化配置研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

本文編號：2833735