中国重点型灌区节水配套改造发展战略研究
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我国是农业大国,灌区作为主要粮食生产基地,其发展水平非常重要。特别是重点中型灌区,数量大,分布广,在地区农业经济发展中占有重要地位。我国大多数灌区建设较早,存在建设标准低、工程年久失修、灌溉效率低下等问题,根据灌区存在问题,以节水为中心的灌区节水配套改造非常必要。重点中型灌区节水改造迫切水平评价及改造重点分析是灌区改造任务顺利实施、投资回效最优的前提。重点中型灌区节水配套改造迫切水平评价包括评价体系与评价方法两大部分,涉及水利工程、管理工程、系统工程、数学方法等内容。综合考虑影响灌区的各类因素,引入了可变模糊集理论,包括模拟、评价和决策等系统理论、模型和方法,本文建立了节水配套改造迫切评价指标体系。基于该理论,结合系统工程,对重点中型灌区节水配套改造中迫切性评价及模式问题进行了研究,主要内容和成果如下:一、在我国农业用水情况分析、国内外灌区节水配套改造成果和相关理论方法基础上,根据我国重点中型灌区总体数量及分布状况和以往我国关于灌区节水配套改造任务及完成状况,分析并提炼了目前我国重点中型灌区存在的突出问题。考虑全国范围内重点中型灌区问题的突出特点及地域性差别,将重点中型灌区划分为5个分区,总结了各分区重点中型灌区的水土资源特点,以及当前工程和管理方面的突出问题和亟待解决的目标。二、针对重点中型灌区存在的问题,总结出重点中型灌区节水配套改造迫切水平评价影响指标,采用调查问卷、专家论证对指标进行筛选,建立了重点中型灌区节水配套改造迫切水平评价体系。评价体系为两层结构,一级指标考虑水资源开发利用、工程、效益、管理、生态5大子系统,二级指标共25个,并给出25个指标性质、计算方法,计算模型及量化方式,并根据分区特点制定了节水配套改造的迫切水平等级标准及阈值,为评价工作奠定基础。三、针对评价体系中某些指标难以确定的问题,如灌溉水利用系数的获取难度较大,本文调查搜集了灌区灌溉水利用系数各类影响因素,采用模糊优选神经网络模型对15组典型灌区调查数据进行了训练和模拟,神经网络训练的隐节点数取2~7个,训练和模拟结果精确度均良好,当隐节点数取3时,模型训练和模拟的精确度最高,可为重点中型灌区的评价工作提供依据。四、引入了可变模糊集理论和二元对比法,构建了基于可变模糊集理论的重点中型灌区节水配套改造迫切性评价数学模型,并以长江中下游的全民水库灌区为实例展现了计算过程。本文对5个分区分别选择典型灌区进行评价,判断典型灌区的节水配套改造迫切水平,并通过评价指标分析,分析典型灌区当前存在的问题,以及节水配套改造任务的重点和目标,为各分区重点中型灌区评价工作的顺利开展提供实例。五、确立节水配套改造原则及主要策略,结合全国重点中型灌区的地域特征,存在问题、改造目标,将灌区节水配套改造技术分解归纳为工程、水资源优化配置、种植结构调整、用水管理技术等4个方面,从解决关键问题的核心技术、与之对应的配套技术两个角度,将实用可行、群众易于接受的技术提炼形成了8种节水配套改造模式,并对政策及管理等保障措施给出了建议。最后对本项工作做出总结和对重点中型灌区的进一步节水配套改造工作进行了展望。
摘要 | 第6-8页 |
Abstract | 第8-9页 |
第一章 引言 | 第13-23页 |
1.1 研究背景与意义 | 第13-17页 |
1.1.1 我国农业用水紧缺状况 | 第13-14页 |
1.1.2 大中型灌区在我国农业发展中的地位和作用 | 第14-15页 |
1.1.3 我国大型灌区建设成果 | 第15-16页 |
1.1.4 重点中型灌区节水配套改造的意义 | 第16-17页 |
1.2 国内外研究现状 | 第17-21页 |
1.2.1 灌区节水配套改造评价研究 | 第17-18页 |
1.2.2 评价模型及方法研究 | 第18-20页 |
1.2.3 灌区节水改造模式的研究现状 | 第20-21页 |
1.3 研究内容 | 第21-23页 |
1.3.1 本文主要研究内容 | 第21页 |
1.3.2 本文研究框架 | 第21-23页 |
第二章 重点中型灌区空间特点及发展态势 | 第23-30页 |
2.1 我国重点中型灌区分布状况及特点 | 第23-25页 |
2.1.1 分布状况 | 第23页 |
2.1.2 分区水土资源特点 | 第23-25页 |
2.2 我国重点中型灌区存在问题 | 第25-27页 |
2.2.1 灌区存在的工程问题 | 第25页 |
2.2.2 灌区存在的管理问题 | 第25-26页 |
2.2.3 分区骨干工程设施存在的主要问题 | 第26-27页 |
2.3 我国重点中型灌区节水配套改造成果 | 第27-28页 |
2.4 我国重点中型灌区节水配套改造未来任务与趋势 | 第28-30页 |
第三章 重点中型灌区节水配套改造评价指标体系 | 第30-42页 |
3.1 评价指标选择原则与要求 | 第30-31页 |
3.1.1 选择原则 | 第30页 |
3.1.2 指标选择的要求 | 第30-31页 |
3.2 评价指标分析与选择 | 第31-37页 |
3.2.1 水资源开发利用指标分析 | 第31-33页 |
3.2.2 工程指标分析 | 第33-34页 |
3.2.3 管理指标分析 | 第34-35页 |
3.2.4 效益指标分析 | 第35-36页 |
3.2.5 生态指标分析 | 第36-37页 |
3.3 重点中型灌区节水配套改造评价指标体系 | 第37-41页 |
3.3.1 指标的选择 | 第37-38页 |
3.3.2 指标含义与计算公式 | 第38-39页 |
3.3.3 评价指标特征阈值及区间的确定 | 第39-41页 |
3.4 小结 | 第41-42页 |
第四章 灌溉水利用系数的确定与预测 | 第42-53页 |
4.1 灌溉水利用系数影响因子分析 | 第42-44页 |
4.2 模糊优选神经网络模型 | 第44-46页 |
4.3 数据规格化 | 第46页 |
4.4 灌溉水利用系数训练与预测 | 第46-51页 |
4.5 小结 | 第51-53页 |
第五章 重点中型灌区节水配套改造迫切水平的模糊可变评价 | 第53-66页 |
5.1 基于可变模糊集合理论的模糊可变评价方法 | 第53-55页 |
5.1.1 对立模糊集相关定义 | 第53-54页 |
5.1.2 模糊可变集合相关定义 | 第54页 |
5.1.3 相对差异函数模型 | 第54-55页 |
5.2 评价体系权重分析与计算 | 第55-59页 |
5.2.1 指标权重的对比与排序 | 第55-56页 |
5.2.2 指标权重的计算 | 第56-59页 |
5.3 实例分析与等级评价 | 第59-65页 |
5.3.1 典型灌区的选取 | 第59-60页 |
5.3.2 重点中型灌区典型实例分析—以全民水库灌区为例 | 第60-63页 |
5.3.3 重点中型灌区分区典型灌区评价结果与分析 | 第63-65页 |
5.4 小结 | 第65-66页 |
第六章 重点中型灌区节水配套改造战略布局 | 第66-80页 |
6.1 节水配套改造原则 | 第66页 |
6.2 节水配套改造的主要策略 | 第66-68页 |
6.3 灌区节水配套改造的技术措施 | 第68-73页 |
6.3.1 工程措施 | 第68-69页 |
6.3.2 水资源优化配置与种植结构调整 | 第69-70页 |
6.3.3 用水管理技术措施 | 第70-73页 |
6.4 分区节水配套改造适宜模式 | 第73-77页 |
6.4.1 灌区节水配套改造模式内涵 | 第73页 |
6.4.2 灌区节水配套改造模式构建 | 第73页 |
6.4.3 灌区节水配套改造模式 | 第73-77页 |
6.5 灌区节水配套改造措施实施保障 | 第77-80页 |
6.5.1 政策措施 | 第77页 |
6.5.2 投入措施 | 第77-78页 |
6.5.3 管理措施 | 第78-80页 |
第七章 结论与展望 | 第80-81页 |
调查问卷 | 第81-89页 |
参考文献 | 第89-94页 |
致谢 | 第94-95页 |
作者简历 | 第95-96页 |
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