区域农业用水量核定与分解方法与流程

本发明涉及区域用水量分析统计
技术领域：
，特别是涉及多水源、农业用水计量率较低的区域农业用水量核定与分解方法。
背景技术：
加强用水总量统计工作是落实最严格水资源管理制度的重要任务，是最严格水资源管理考核工作的重要支撑，是水资源管理的一项重要基础性工作。农业用水量影响因素众多，一般占区域用水总量的50％以上，是用水总量统计工作的重点和难点。根据《关于印发用水总量统计方案的通知》(办资源【2014】57号)，用水总量的计算方法：基于取水许可制度、计划用水管理等日常水资源管理工作和水资源监控能力建设所掌握的信息，逐步推行重点取用水户逐一统计、非重点取用水户抽样或典型调查、综合推算用水总量的技术方法。由于灌区一般具有水源数量多、配置结构复杂、农业用水计量监测工作薄弱等特点，逐一统计灌区农业用水量进而推求区域农业用水量存在较大难度。同时，由于灌区面积较大、覆盖区域较广，部分灌区范围往往覆盖不同最严格水资源考核区域。如何在区域农业用水量核定的基础上，结合影响区域农业用水量的主要指标情况，分解农业用水量至考核区域还未形成科学有效的方法。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是合理核定区域农业用水量并对该用水量在最严格水资源考核区域之间进行有效分解，提出了一种基于水资源供需模拟技术的灌区农业用水量分析模型、基于灌区单位面积用水量的区域农业用水量统计模型、基于相对隶属度的农业用水量在考核区域之间的分解方法。本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种区域农业用水量核定与分解方法，所述方法包括如下步骤：a、根据灌区水资源供需系统关系，以灌区来水量、需水量、水利工程调度规则、主要水源监测供水量为基础，采用水资源供需模拟分析技术建立灌区农业灌溉用水量分析模型；b、根据灌区类型、种植结构、地区分布、管理水平，计算灌区单位亩均灌溉用水量，建立区域农业用水量计算模型；c、以影响农业用水量的主要指标为依据，对区域农业用水量在考核区域之间进行有序分解。进一步的，步骤a中灌区农业灌溉用水量分析模型如下：1)目标函数：水源监测供水量与模拟供水量之差最小式中：qi,j为主要水源模拟供水量；ci,j为主要水源监测供水量；i为水源类型，i＝1，2，3分别代表蓄水工程、引水工程、提水工程水源；j＝1,2,3...n代表水源个数；2)约束条件：水量平衡约束：水源工程蓄量约束：工程能力约束：水源工程供水量约束：式中：为t时段水源工程蓄水量；为t+1时段水源工程蓄水量；为第t时段水源工程来流量；为水源工程第t时段供水量；为第t时段水源工程损失水量；分别为第t时段水源工程最大蓄水能力下限、上限值；为水源工程最大过水能力；为第t时段水源工程对应用户的需水量；3)灌区农业用水量：式中：ny为灌区农业用水量；为第t时段水源工程对应的非农需水量。进一步的，所述步骤b中区域农业用水量的计算模型为，其中，y为区域农业用水量；nyi,j为i类规模j灌区的农业用水量；ai,j为i类规模j灌区的灌溉面积；bi为i类规模灌区的灌溉面积。进一步的，所述步骤c中对区域农业用水量在考核区域之间进行有序分解，具体如下：yj＝y×uj/∑uj式中：yj为考核区域农业用水量；uj为相对隶属度，相对隶属度在对影响农业用水量主要指标进行无量纲化和相对权重分析的基础上，采用层次分析法或可变模糊优选方法分析确定。进一步的，将灌区单位灌溉面积的农业用水量作为核定区域农业用水量的依据。进一步的，将区域降水量、水稻面积、果蔬面积、其他旱作面积、节水灌溉面积率、上年度灌溉用水量作为分解考核区域农业用水量的依据。根据本发明提出的区域农业用水量核定与分解方法，可以科学合理地核定区域农业用水量，并对其在考核区域之间进行有效分解。为实现区域农业用水量统一考核提供了可能，为最严格水资源管理制度用水总量考核奠定基础。附图说明图1为本发明区域农业用水量核定与分解方法的示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本发明做进一步的说明。一种区域农业用水量核定与分解方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：a、根据灌区水资源供需系统关系，以区域灌区来水量、需水量、水利工程调度规则、主要水源监测供水量为基础，采用水资源供需模拟分析技术建立灌区农业灌溉用水量分析模型；所述灌区农业灌溉用水量分析模型如下：1)目标函数：水源监测供水量与模拟供水量之差最小式中：qi,j为主要水源模拟供水量；ci,j为主要水源监测供水量；i为水源类型，i＝1，2，3分别代表蓄水工程、引水工程、提水工程水源；j＝1,2,3...n代表水源个数；2)约束条件：水量平衡约束：水源工程蓄量约束：工程能力约束：水源工程供水量约束：式中：为t时段水源工程蓄水量；为t+1时段水源工程蓄水量；为第t时段水源工程来流量；为水源工程第t时段供水量；为第t时段水源工程损失水量；分别为第t时段水源工程最大蓄水能力下限、上限值；为水源工程最大过水能力；为第t时段水源工程对应用户的需水量；3)灌区农业用水量：式中：ny为灌区农业用水量；为第t时段水源工程对应的非农需水量。b、根据灌区类型、种植结构、地区分布、管理水平，将灌区单位灌溉面积的农业用水量作为核定区域农业用水量的依据，计算灌区单位亩均灌溉用水量，建立区域农业用水量计算模型，所述区域农业用水量的计算模型为：其中，y为区域农业用水量；nyi,j为i类规模j灌区的农业用水量；ai,j为i类规模j灌区的灌溉面积；bi为i类规模灌区的灌溉面积。c、以影响农业用水量的主要指标为依据，具体为将区域降水量、种植面积、高效节水灌溉面积率等指标作为分解考核区域农业用水量的依据，对区域农业用水量在考核区域之间进行有序分解，具体如下：yj＝y×uj/∑uj式中：yj为考核区域农业用水量；uj为相对隶属度，相对隶属度在对影响农业用水量主要指标进行无量纲化和相对权重分析的基础上，采用层次分析法或可变模糊优选方法分析确定。实例应用：某市有效灌溉面积232.28万亩，农田实际灌溉面积223.81万亩，节水灌溉工程面积143.60万亩。以某市农业用水量核定与分解为例对本发明作进一步说明。(1)根据该市灌区类型、种植结构、灌区规模等因素，选择5个灌区作为典型灌区进行灌区农业用水量分析。(2)根据典型灌区水资源系统状况，采用水资源供需模拟模型，得到各典型灌区农业用水量，见表1。表1：典型灌区农业用水量计算成果灌区名称灌溉面积(万亩)农业用水量(万m3)灌区i56.822126灌区ⅱ5.72945灌区ⅲ1.5640灌区ⅳ1.2454灌区ⅴ0.9395(3)根据典型灌区农业用水量及区域农业灌溉基本情况，计算得到该市农业用水量ny＝91588万m3。(4)根据该市7个考核对象农业灌溉总体情况，选择水稻播种面积、蔬菜水果播种面积、其他旱作物播种面积等6个指标采用区域农业用水量分解模型分解得到7个考核区域农业用水量，如表2。表2：考核区域农业用水量分解成果需要说明的是，上述实施方式仅为本发明较佳的实施方案，不能将其理解为对本发明保护范围的限制，在未脱离本发明构思前提下，对本发明所做的任何微小变化与修饰均属于本发明的保护范围。当前第1页12