排灌机械工程学报

作者：邓建伟, 张新民, 侯健哲, 降亚楠

单位：1. 甘肃省水利科学研究院, 甘肃 兰州 730000; 2. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院, 陕西 杨凌 712100; 3. 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室, 陕西 杨凌 712100

关键词：丰乐河灌区,水土资源优化配置,多目标优化,NSGA-Ⅲ算法

基金：陕西省自然科学基础研究计划项目(2021JM-337)

以农业灌溉用水量最小、粮食作物产量最大、作物经济效益最大和区域分水差异最小为目标,根据灌区未来不同节水措施程度,在支渠尺度上分别构建现状水平、渠道防渗、管道输水、节水灌溉4种灌溉情景的农业水土资源多目标优化配置模型,采用NSGA-Ⅲ算法对河西走廊典型绿洲灌区—丰乐河灌区的作物种植面积和灌溉水量进行联合优化配置.研究结果表明:支渠层次上的农业水土资源优化配置包含更多的地域特征和时空约束,可以为决策过程提供基于Pareto解集不同偏好的精细化配水和种植结构调整方案;农业灌溉用水量与粮食作物产量和作物经济效益呈正相关关系,灌溉水量每增加10 000 m3,优化筛选过程中倾向于粮食产量平均增加6 954 kg或经济收益平均提高27 400元;随着不同程度节水措施的实行,管道输水和节水灌溉分别节省7.8×106 m3和1.1×107 m3的农业灌溉用水,每年节水收益分别可达135元/hm2和190元/hm2,同时在粮食作物产量目标上均呈现约8.1%的增长,区域分水差异减少了1 500 m3/hm2以上.研究结果可为优化干旱绿洲灌区种植结构、提高水土资源利用效率和效益等提供理论依据和技术支撑.

来源：2025年第4期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

查看排灌机械工程学报杂志2025年第4期