非充分灌溉条件下多目标整数规划配水模型构建

作     者：宋歌 陈玉珊 张珊 赵航 谭倩 Song Ge;Chen Yushan;Zhang Shan;Zhao Hang;Tan Qian

作者机构：中国农业大学水利与土木工程学院北京 100083 水利部节约用水促进中心北京 100038 广东工业大学生态环境与资源学院大湾区城市环境安全与绿色发展教育部重点实验室广州 510006 中国农业大学水利与土木工程学院北京 100083 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2022年第38卷第9期

页      面：129-139页

核心收录：

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 

基　　金：国家自然科学基金 广东省引进创新创业团队项目 

主　　题：水资源 优化配置 多目标 灰水足迹 非充分灌溉 不确定性 

摘      要：农业用水面临可用水资源匮乏、面源污染严重的现状,通过综合考虑非充分灌溉对经济效益、作物品质和环境效应的影响从而实现农业水资源合理配置具有重要的现实意义.该研究基于非充分灌溉和灰水足迹理论,建立不确定性下经济-品质-环境多目标整数规划模型,对河套灌区作物生育期内的灌溉水量进行分配,得出了经济、品质和环境3种不同偏好水平下的决策方案.结果表明:偏好于环境目标的情景灌溉程度主要为33％,67％的灌溉程度次之,亏缺灌溉的程度更大;偏好于经济目标的灌溉程度大部分为100％,亏缺灌溉的程度较小;偏好于品质目标时则介于前述两种情况之间.通过与仅包括经济、品质和环境单目标的模型对比可见,多目标模型更兼顾品质指标、经济效益和灰水足迹,可以使得各项指标均处于总体较好的情况,其中番茄品质-经济-环境多目标模型品质指标为8.7,经济效益为21.3×108元,灰水足迹为1.62×104 m3,灌溉水量为3.51×107 m3,瓜类品质-经济-环境多目标模型品质指标为[25.3,32.7],经济效益为[9.2×108,24.8×108]元,灰水足迹为[1.94×104,3.15×104]m3,灌溉水量为[6.32×107,7.62×107]m3,各指标表现更佳.模拟结果可为不同情景下灌溉水合理配置提供参考.