基于供水不確定性的灌區農業水資源多層多目標協同調控

李 茉，劉武元，付 強，李海燕，趙 立

（東北農業大學，哈爾濱 150030）

基于供水不確定性的灌區農業水資源多層多目標協同調控

李 茉，劉武元，付 強*，李海燕，趙 立

（東北農業大學，哈爾濱 150030）

【目的】合理分配灌區農業水資源對提高農業水資源利用效率具有重要意義。灌區農業水資源配置中的多層次、多目標、多變量及相互聯系增加了水資源配置的復雜性。供水隨機性導致了水資源配置的不確定性。【方法】本文以黑龍江省錦西灌區為研究對象，在定量表征供水波動區間不確定性的基礎上，建立灌區農業水資源多目標協同調控雙層大系統優化模型，通過優化灌區骨干渠道不同作物在不同配水時段的地表和地下水量，來實現農民利益與灌區經濟-社會效益的協同提升。雙層模型的供用水存在協調互饋關系，采用最優-最劣法、模糊數學規劃、大系統分解-協調相耦合的方法求解。【結果】灌區的經濟效益在[20.52, 25.03]×108元之間波動，配水量在[475.34,512.75]×106m3之間波動。與實際情況進行對比，地下水利用量減少7%，緩解了灌區地下水超采的現狀，單方水經濟效益增加了14.5%，有效地提高了水資源利用率。灌區配水基尼系數為[0.36, 0.55]，表明不同分區不同作物間配水相對公平。【結論】本文提出的方法有助于灌區不同利益主體及不同目標間的多水源協調調控，促進灌區可持續發展，并提升灌區水資源配置應對變化環境的能力。

農業水資源；多層-多目標優化模型；協同調控；不確h定性；錦西灌區

0 引 言

【研究意義】水資源短缺且利用效率低制約著我國農業的可持續發展[1]，灌區作為農業生產管理的基本單位[2]，如何高效地利用灌區有限的水資源，促進農業可持續發展是目前農業發展面臨的重要問題[3]。……