生态友好灌区水资源联合调度研究

水资源短缺地区井渠结合灌溉要求对水资源进行优化调度，调度中还要考虑到水生态问题。本文对灌区水资源联合调度进行深入研究，通过理论探析，不同尺度水资源问题研究，采用软件和硬件相结合的方法建立了灌区水资源联合调度完整的理论和技术体系，对于华北地区井渠结合灌区的水资源调度的理论和实践具有非常重要的意义。本文主要研究内容与成果如下：（1）提出灌区水资源可信调度的概念应用计算机领域可信概念及其理论，提出了灌区水资源可信调度的概念，根据宏观和微观相结合等原则，阐述了不同尺度灌区水资源问题研究的内容，研究成果促进了灌区水资源联合调度理论的进一步完善和发展。（2）全球尺度小麦主产区灌溉必要性研究在空间分辨率为30弧分的全球范围内，运用GEPIC模型估计了全球范围灌溉对增加作物产量的作用。得出全球不同地区小麦产量的高低对灌溉的依赖性。为水利决策部门运用大范围区域上的信息来制定水和粮食政策提供了可靠依据，解决了灌区水资源调度的必要性问题。（3）灌区尺度水生态诊断和退化机理初探在研究典型灌区生态系统的结构与功能的基础上，根据引黄灌区水循环特点，设计以水文特征、水环境状况、泥沙状况、盐碱化状况等表征灌区水生态健康状况的指标体系。着重分析引黄水文情势，灌区盐碱化变化情况及规律等重要水生态问题。采用Pearson相关分析法，进行灌区生态系统退化机理研究。（4）灌区地表水地下水联合调度研究及软件研制针对多级配水过程，采用逐级分解协调的方法，进行灌区灌溉水资源调度，得出灌区主要农作物适宜灌水模式和灌溉制度。根据人民胜利渠灌区的基本情况和运行特点，确立了调控地下水水位为解决灌区地下水与地表水联合运用问题的主线。研制集信息采集、数据分析、优化调度和可视化操作于一体的分布式人机交互多水源联合调度智能监控系统。（5）水资源承载力模糊综合评价及地下水优化以人民胜利渠灌区为例，建立多层次模糊综合评价模型来评价大型灌区水资源承载力。建立灌溉水入渗的土壤水－地下水转换过程及相应的数学模型，进行土壤水分深层渗漏的研究；建立地下水优化管理模型，对地下水进行优化。（6）人工湿地去除灌区退水面源污染方法和效率研究以实验为基础，进行人工湿地系统总体净化效率、植物优选、运行参数精确调控研究。研究结果表明，人工湿地对面源污染净化效果较好，可大面积推广。