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.

水-能源-粮食纽带关系;灌区;水土资源;多目标优化;配置模型

陈丹;付责;张鹏;季巍;袁秀伟

河海大学农业科学与工程学院,南京 210098;南通市水利局,江苏南通 226007;淮安市洪泽区水利局,江苏淮安 223100

中国农村水利水电

[1]陈丹;付责;张鹏;季巍;袁秀伟-.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)[J].中国农村水利水电,2022(07):73-81

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