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灌区水资源优化配置方法及应用


第 20 卷 第 4 期 2004 年 7月

农业工程学报 T ran saction s of the CSA E

Vol . 20 N o. 4 J u ly  2004

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灌区水资源优化配置方法及应用
赵 丹, 邵东国, 刘丙军
( 武汉大学水资源与水电工程科学国

家重点实验室, 武汉 430072)

摘 要: 针对干旱半干旱地区日益严重的水资源短缺和生态环境问题, 以系统分析的思想为基础, 建立了面向生态和节水 的灌区水资源优化配置序列模型系统, 提出了综合考虑节水、 水权、 生态环境等因素的多目标多情景模拟计算方法, 得出了 比较合理的南阳渠灌区水资源优化配置方案, 最大限度的利用了当地水资源。 分析计算出现状年、 2010 和 2030 年分别为工 农业及城乡生活提供水资源量为 5641. 5, 5796. 7 和 5657. 2 万 m 3 , 缺水量分别为 1544. 6, 2100. 3 和 3627. 9 万 m 3 , 所得结果 对灌区规划与发展具有重要参考价值。 关键词: 水资源优化配置; 灌区; 节水; 生态环境需水; 模拟; 水权 中图分类号: TV 213. 9    文献标识码: A     文章编号: 100226819 ( 2004) 0420069205

0 引 言
南阳渠灌溉工程位于甘肃省东乡族自治区境内, 控 制面积 300 km 2 , 主要解决东乡、 和政、 临夏 3 个县 24 个乡 17. 99 万人的生活、 灌溉和生态环境用水问题, 是 甘肃省东乡族自治区的扶贫工程。 整个工程包括牙塘水 库水源工程和总干渠、 干渠、 支渠及田间配套等灌溉工 程。 牙塘水库位于河政县广通河上游支流牙塘河柳眉滩

附近, 为接近年调节水库, 控制流域面积 72 km 2 , 多年 平均降雨量 1000 mm , 蒸发量 590 mm , 径流量 5046 万
3 3 3 汛期 5 m , 总库容 1920 万 m , 兴利库容 1752. 39 万 m 。

~ 9 月, 相应的汛限水位为 2509. 28 m , 相 应 库 容 为 1635. 17万 m 3。南阳总干渠全长 56. 67 km , 控制灌溉面 积 81. 4 万 hm 2 , 设计引水流量 4. 0 m 3 s。 灌区内夏禾以 小麦、 蚕豆为主, 秋禾以玉米、 洋芋为主。 南阳渠灌区基 本情况及灌溉系统概化网络图如图 1 所示。

图 1 牙塘水库灌溉系统概化网络图
F ig. 1  Irriga tion system schem etic of Ya tang reservio r

  受气候变化与人类活动的影响, 东乡族自治区干旱 少雨, 植被稀疏, 水土流失严重, 是国家级贫困县。 如何 在保护生态环境条件下, 提高当地水土资源利用率, 促 进地区社会经济发展, 提高人民生活水平, 维护社会稳 定, 则是兴建南阳渠灌区的重要原因之一。

  本文采用水资源系统分析与节水灌区规划相结合 的方法, 从牙塘水库水资源优化调度出发, 对灌区生态 需水量与考虑公平与效率的水资源优化配置方案进行 了探讨。

1 灌区水资源优化配置的序列模型
灌区水资源优化配置不仅直接关系到区域水资源 和土地资源的高效合理利用, 而且还可能影响到灌区产

收稿日期: 2003210213 修订日期: 2004206220 基金项目: 国家自然科学基金资助项目 (50179028) 部分研究内容 作者简介: 赵 丹 (1977- ) , 博士, 主要从事水资源最优规划与管理 方面的研究。 武汉市 武汉大学水利水电学院 03 级博士 01 号信箱, 430072。 Em ail: zhaodanw h@ 163. com

业结构发展与生态环境保护等重大问题, 需要以可持续 发展战略为指导, 通过水资源时空变化规律的科学分 析, 在满足最小生态环境需水量的前提下, 提出不同用 水部门和灌溉渠系之间的水资源合理分配方案, 以及实

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农业工程学报

2004 年 

现这些方案的工程和非工程措施, 以达到灌区内的人与 水、 水与经济、 水与生态环境、 水资源与土地资源的相互 动态协调发展[ 1 ]。 因此, 灌区水资源优化配置研究, 既要 充分利用水源水库调节性能, 通过水库水资源优化调度 调整水库来用水量的时间分布差异, 提高水资源利用 率, 又要根据灌区内部不同渠系之间的用水需求规律, 对满足最小生态环境需水量后的水库供水量进行优化 分配, 以体现不同用水户和渠系之间的水资源利用价值 与土地利用价值, 实现水资源分配的效率与公平原则。 因此, 本文先后建立了牙塘水库水资源优化调度模型和 面向生态环境的灌区内部不同用水户与渠系水资源优 化分配模型, 由此形成了南阳渠灌区水资源优化配置的 序列模型系统。
1. 1 牙塘水库水资源优化调度数学模型

2) 水库蓄水量约束 各时段水库蓄水量应不低于 水库灌溉要求的最小蓄水量 ( 本次研究中, 取死库容值 20 万 m 3 ) 。 汛期: 为了防洪安全需要, 各时段水库蓄水

量应不超过水库防洪限制水位所对应的库容值1635. 17 万 m 3; 非汛期: 各时段水库蓄水量应不超过水库正常蓄 水位所对应的正常兴利库容 1752. 39 万 m 3。 3) 水库时段放水量约束 包括水库最大泄水能力 与下游河道最小流量约束, 灌区总干渠首引水能力 4. 0
m
3

s 约束等。 4 ) 其它约束 如变量非负约束, 灌区经济用水需

求量约束, 生态环境最小用水需求约束, 政策约束等。
1. 2 灌区内水资源优化配置数学模型 1. 2. 1 灌区内生态环境用水与农村经济用水分配数学

模型 根据可持续发展理论, 干旱半干旱地区的水资源优 化分配必须以满足生态环境最小需水量为前提。 为此, 本文建立了如下南阳渠灌区生态环境用水与农村经济 用水分配数学模型。 W e ( k ) = m in{U L ( k ) , m ax{0, D ( k ) - E c ( k ) }} ( 4) W c (k ) = D (k ) - W e (k ) 式中   W e ( k ) , E c ( k ) , W c ( k ) —— 分别为灌区经济用水 的供给量、 最小生态环境需水量、 生态环境供水量。
1. 2. 2  灌区内不同渠系间水资源公平分配模型

牙塘水库优化调度的目标就是要充分利用该地区 非常有限的入库径流, 最大限度地满足下游最小生态环 境需水量和灌区经济发展对水资源的需求, 提高水资源 利用效率与用水效率, 达到供水量最大、 废弃水量最小, 生态环境最小需水量基本满足该目的。 据此, 可拟定如 下数学模型。
1. 1. 1 目标函数

考虑到在灌区需水量一定条件下可以缺水量最小 为目标, 而本次调度中要求生态环境最小需水量基本满 足, 其缺水量为零, 故可将经济用水目标与生态环境用 水目标合并为
n

为了保证灌区内部渠系之间水权分配公平, 实现渠 系之间均衡节水与经济发展, 需要根据各渠系灌溉系统 的作物种植结构、 灌溉面积、 当地水资源及其利用情况、 灌溉渠道防渗等节水措施规划实施情况等, 建立了综合 考虑上述因素的灌区内不同渠系间水资源分配模型。 考 虑到南阳渠灌区作物结构比较单一, 区内当地地表水和 地下水都很缺乏, 又是新建灌区, 各渠系节水措施与用 水效率也基本一致, 故可根据各渠系控制灌溉面积进行 不同渠系间的水资源公平分配。 具体数学关系模型为 ( ) F j ( 5) GW ( k , j ) = m W e (k ) ( ) ∑F j
i= 1

F 1 = m in

∑[U
k= 1

L

(k ) - W L (k ) ]

( 1)

式中  F 1 —— 灌区总缺水量; U L ( k ) 、 W L ( k ) —— 灌区 计划用水量和实际供水量; k —— 时段序号, 按时间 ( 月 或旬) 划分; n —— 运行期内的总时段数。 同时, 为满足水库未来时段或年份的用水要求, 应 在运行期水库调度过程中充分利用水库调蓄容积去调 蓄 天然来水量, 使水库废弃水量最小[ 2 ]。 相应的目标函 数为
n

F 2 = m in

∑[D
k= 1

L

(k ) ]

( 2)

式中  F 2 —— 水库总弃水量; D L ( k ) —— 水库时段弃 水量。 由于南阳渠灌区水资源量严重紧缺, 因此在建立的 两个目标函数中, 应优先考虑目标函数 F 2 , 使牙塘水库 废弃水量最小, 提高水资源利用率。 在目标函数 F 2 得到 满足的情况下, 进而以目标函数 F 1 为目标, 进行灌区的 水资源优化配置。
1. 1. 2  约束条件 1) 水库水量平衡方程约束
S k+ 1 = S k + Q k - D k - L
k

式中  GW ( k , j ) —— 在 k 时刻各干、 支渠的水资源分 配量; F ( j ) —— 第 j 条干、 支渠的控制面积; m —— 各 干、 支渠的数量和。
1. 2. 3  灌区内不同用水户之间保障优先水权的水资

源分配模型 为了解决东乡族人民的饮用水问题, 促进各种企业 与农业生产的协调发展, 本文利用优先水权原理, 在灌 区 水资源分配过程中, 采用优先满足农村居民生活用 水, 其次是企业用水和农业用水。 数学描述为 ( 6) W s (k , j ) > W g (k , j ) > W a (k , j ) 且满足条件:   W s ( k , j ) + W g ( k , j ) + W a ( k , j ) = GW ( k , j ) 式中   W s ( k , j ) , W g ( k , j ) , W a ( k , j ) —— 分别为 k 时 刻的生活用水供给量、 工业用水及农业用水供给量。 当灌区总的供水量在满足生活用水后, 出现企业用 水与农业灌溉用水的供水不足时, 除特殊情况外, 一般

( 3)

式中  Q k —— k 时段入库径流量; L k —— k 时段水库蒸 发、 渗漏损失水量; D k —— k 时段水库下泄水量, 包括对 灌区的供水量、 水库下游生态环境最小需水量约束, 水 库弃水量 3 个部分; S k , S k + 1 —— 时段初、 末水库蓄水 量。

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 第 4 期

赵 丹等: 灌区水资源优化配置方法及应用

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根据水权公平分配原则, 按其各自用水需求比例实行均 衡亏水。

2 计算方法、 步骤及成果
2. 1 灌区需水量的分析预测 2. 1. 1 农业灌溉需水量预测

节水灌溉制度进行了计算, 求得灌区农业灌溉需水量, 现状、 2010 及 2030 年分别为 4707 万 m 3、 4707 万 m 3 和 4493. 0 万 m 3。 2. 1. 2 工业及城乡生活需水量预测 根据当地提供的基础数据和城市化发展规划, 现 状、 2010 及 2030 年 3 个典型年中, 工业及乡镇企业工 业产值年增长率分别为 9. 7% 、 8% 和 8% , 城乡人口及 牲畜数量分别按 10‰、 15‰和 19‰进行增长, 具体数据 见表 1 所示。

根据灌区农作物种植种类与甘肃省半湿润区和半 干旱区灌溉试验资料等, 采用彭曼公式, 对设计灌溉保 证率 50% 、 灌溉水利用系数为 0. 65 条件下的各种作物

表 1 不同水平年工业及城乡生活需水量计算表
T ab le 1 R esu lts of w a ter dem and of indu stry and living in d ifferen t level yea rs
工  业 典 型 年 现状年
2010 2030

城 乡 生 活 乡  镇 人  口 城镇 用水量 L ? ( 人?d) 100 150 200

城  镇 万元产值 耗水量
m
3

牲  畜 总计 万m 3
33. 3 54. 2 84. 3

总计 万m 3
19. 2 44. 1 165. 5

万元产值 耗水量
m
3

总计 万m 3
185. 8 427. 4 1643. 1

1

农村 用水量 L ? ( 人?d ) 50 80 100

大牲畜
L ? ( 头?d ) 35 35 35
1


L ? ( 头?d ) 17 17 17
1


L ? ( 头?d ) 10 10 10
1

1

总计 万m 3
637. 4 1060. 9 1295. 8

128 100 100

100 80 80

 注: 城镇工业及乡镇企业输水损失分别按 10% 、 10% 和 8% 进行计算。

2. 1. 3 最小生态环境需水量分析

目前, 生态环境需水量还存在不同的认识 。本 文认为灌区最小生态环境用水量应该是指维持灌区内 生态环境基本平衡的生态环境耗水量, 包括维持灌溉等 水质要求的水环境容量用水、 维持渠道水沙平衡的冲沙 用水, 维持盐渍化地区农田水盐平衡的洗盐水, 灌区自 然植被生态耗水以及人工生态景观系统的生态耗水、 维 持灌区地下水采补平衡的水量等方面。 其计算应以维护 灌区生态环境不再恶化所需要消耗的水资源量为最小 生态环境需水量。 依据参考文献 [ 3 ], 海滦河流域生态用水量占当地 水 资 源 量 的 30% , 东 辽 河 流 域 为 34% , 西 北 地 区 为 21% , 新疆地区为 18% , 黑河流域为 27% , 因此根据南 阳渠灌区当地生态环境及其用水现状调查分析, 建议该

[ 3- 5 ]

灌区有必要将现有水资源的 30% 留作生态环境用水, 以防止灌区经济发展对生态环境的破坏, 促进人与自 然、 水与经济的协调发展。
2. 2 牙塘水库模拟调度计算

根据上述灌区需水量预测结果, 在考虑渠道输水损 失后通过推算, 得到灌区需要水库下泄水量过程, 并根 据主管部门提供的 1967 年至 1997 年共 31 年入库径流 资料, 运用上述模型对牙塘水库进行长系列模拟调度计 算, 可得水库每月的实际供水过程, 但由于文章篇幅有 限, 因此仅以年为时段, 列出不同水平年现状、 2010 和 2030 年 3 个典型年的水库供水量如表 2 所示。 从表中 可知, 保证率 P = 50% 年份下上述 3 种不同水平年的 水库供水量分别为 5641. 5、 5796. 7 和 5657. 2 万 m 3。

表 2 牙塘水库不同水平年调度运行计算成果
T ab le 2 R esu lts of Ya T ang reservo ir fo r op era tion in d ifferen t level yea rs
典型年 现状年 来水量 下泄水量 损失水量 年初蓄水量 年末蓄水量 蓄水量变化
5500. 2 5291. 4 220 1752. 4 1741. 2 - 11. 2
P = 25% P = 50% P = 75%

万m 3

2010 年 5500. 2 5667 220 1602. 3 1215. 5 - 386. 8

2030 年 5500. 2 6145. 6 220 1168. 8 303. 4 - 865. 4

现状年
5344. 7 5641. 5 213. 8 1254. 6 744 - 510. 6

2010 年 5344. 7 5796. 7 213. 8 1066. 8 401. 1 - 665. 8

2030 年 5344. 7 5657. 2 213. 8 526. 2 20 - 506. 3

现状年
4339 5642. 3 173. 6 1752. 4 275. 5 - 1476. 9

2010 年 4339 5767. 5 173. 6 1752. 4 150. 3 - 1602. 1

2030 年 4339 5269 173. 6 1103. 5 20 - 1083. 6

 注:“- ” 代表年末水库蓄水量比年初减少。

2. 3 灌区水资源优化分配计算

表, 如表 3 和 4 所示。 同时, 我们还对现状年情况下, 以 常规方法即在满足城乡生活用水的前提下, 将增加的水 资源量在工农业之间按比例进行协调分配, 维持现有的 生态环境, 不增加最小生态用水所得到的计算结果与优 化计算结果进行对比, 如表 5 所示。

根据上面水库调度计算所得下泄水量过程以及上 述模型 ( 4) ( 5) ( 6) , 运用模拟技术进行灌区水资源优化 分配计算, 可得灌区生态环境供水量以及不同渠系的优 化配水量和不同用水户的供水量。 限于篇幅, 在此仅列 出来水保证率 P = 50% 情况下 3 个典型年的水量分配

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农业工程学报 表 3  P = 50% 情况下灌区水资源优化分配结果
T ab le 3 R esu lts of reg iona l w a ter resou rces fo r op ti m a l a lloca tion in the situa tion of P = 50%
典型年 需水量 供水量 缺水量 需水量 供水量 缺水量 需水量 供水量 缺水量 农业灌溉 南阳渠
4505. 4 2960. 8 1544. 6 4505. 4 2405. 1 2100. 3 4300. 6 1675. 6 2625. 0

2004 年 

104 m 3
合 计
7186. 1 5641. 5 1544. 6 7897. 0 5796. 7 2100. 3 9285. 1 5657. 2 3627. 9

工  业 城镇工业
19. 2 19. 2 0 44. 1 44. 1 0 165. 5 165. 5 0

城乡生活 居民用水
33. 3 33. 3 0 54. 2 54. 2 0 84. 3 84. 3 0

最小生 态用水
1603. 4 1603. 4 0 1603. 4 1603. 4 0 1603. 4 1603. 4 0

和广渠
201. 6 201. 6 0 201. 6 201. 6 0 192. 4 192. 4 0

乡镇企业
185. 8 185. 8 0 427. 4 427. 4 0 1643. 1 640. 2 1002. 9

牲畜饮水
637. 4 637. 4 0 1060. 9 1060. 9 0 1295. 8 1295. 8 0

现状年

2010 年

2030 年

表 4  P = 50% 情况下灌区各渠系水资源供需分配
T ab le 4 R esu lts of each cana l w a ter resou rces fo r op ti m a l d istribu tion in the situa tion of P = 50%
典型年 现状年 需水量 供水量 缺水量 需水量 供水量 缺水量 需水量 供水量 缺水量 总1支
315. 4 207. 3 108. 1 315. 4 168. 4 147. 0 301. 0 117. 3 183. 7

104 m 3
总 计
4505. 4 2960. 8 1544. 6 4505. 4 2405. 1 2100. 3 4300. 6 1675. 6 2625. 0

总2支
90. 1 59. 2 30. 9 90. 1 48. 1 42. 0 86. 0 33. 5 52. 5

总3支
315. 4 207. 3 108. 1 315. 4 168. 4 147. 0 301. 0 117. 3 183. 7

总4支
360. 4 236. 8 123. 6 360. 4 192. 4 168. 0 344. 0 134. 0 210. 0

总5支
135. 2 88. 8 46. 4 135. 2 72. 2 63. 0 129. 0 50. 3 78. 7

总6支
135. 2 88. 8 46. 4 135. 2 72. 2 63. 0 129. 0 50. 3 78. 7

1 干渠 450. 5 296. 1 154. 4 450. 5 240. 5 210. 0 430. 1 167. 6 262. 5

2 干渠 1036. 2 681. 0 355. 2 1036. 2 553. 2 483. 0 989. 1 385. 4 603. 7

3 干渠 1126. 4 740. 2 386. 2 1126. 4 601. 3 525. 1 1075. 2 418. 9 656. 3

4 干渠 540. 6 355. 3 185. 3 540. 6 288. 6 252. 0 516. 1 201. 1 315. 0

2010 年

2030 年

表 5 现状年 P = 50% 情况下灌区水资源两种方法计算结果对比
T ab le 5 Com p a rison of tw o ca lcu la tion m ethod s of reg iona l w a ter resou rces in the situa tion of P = 50% of recen t yea rs 104 m 3
方 法 需水量 供水量 缺水量 需水量 供水量 缺水量 农业灌溉 南阳渠
4505. 4 4405. 6 99. 8 4505. 4 2960. 8 1544. 6

工  业 城镇工业
19. 2 19. 2 0 19. 2 19. 2 0

城乡生活 居民用水
33. 3 33. 3 0 33. 3 33. 3 0

最小生 态用水
0 0 0 1603. 4 1603. 4 0

和广渠
201. 6 201. 6 0 201. 6 201. 6 0

乡镇企业
185. 8 185. 8 0 185. 8 185. 8 0

牲畜饮水
637. 4 637. 4 0 637. 4 637. 4 0

合 计
5582. 7 5482. 9 0 7186. 1 5641. 5 1544. 6

常规方法

优化方法

3 结果分析
1 ) 根据牙塘水库长系列模拟调度计算, 在平水年
P = 50% 情况下, 水库的来水量为 5344. 7 万 m , 现状
3

年、 2010 和 2030 年的下泄水量分别为 5641. 5、 5796. 7 3 和 5657. 2 万 m , 由于下泄水量大于来水量, 使得牙塘 水库的蓄水位不断降低, 2010 年共有 6、 7、 8 三个月水 库蓄水位维持在死水位上运行, 到 2030 年, 则有 4 ~9 月共 6 个月水库蓄水位在死水位上运行, 水库蓄水量远 远不能满足灌溉用水期的需水要求, 从现状年到 2010 年农业灌溉缺水量将由 1544. 6 万 m 3 增加到 2100. 3 万 3 m 。因此, 在该灌区控制城市发展规模与各方面用水需 求, 大力推行工业、 生活和农业节水措施, 实行污水、 洪 水等的资源化利用, 建立节水型社会, 势在必行。 2) 南阳渠灌区人口在未来一定时期内的持续增长 和当地经济的进一步发展, 使得灌区经济用水急剧增 长, 到 2010 和 2030 年, 经济用水将从现状5582. 7万 m 3 增长到 6293. 6 和 7681. 7 万 m 3 , 生态用水与经济用水

之间的矛盾将更加突出。 为保持灌区人与自然的协调, 实现可持续发展, 灌区内最小生态用水与经济用水的分 配比例保持在 3∶7 是非常必要的, 同时建议利用污水、 农田排水资源化等措施满足生态环境用水需求, 置换现 在的清洁水源, 以维持经济社会发展对清洁水资源的需 求。 3) 由表 4 可看出, 各干、 支渠之间按控制灌溉面积 进行分配后缺水比例相同, 现状、 2010 和 2030 年分别 为 34. 3% 、 46. 6% 和 61. 1% , 缺水率明显偏大。 从缺水 量分析, 总 2 支渠控制灌溉面积最少, 缺水量也最少; 3 干渠控制面积最大, 缺水量也最大。 因此, 有必要在深入 分析灌区水资源承载能力与节水潜力基础上, 重新论证 灌区规模以及各干支渠规划方案。 4 ) 在现状年不提供最小生态用水的前提下, 灌水 水资源量基本可以满足灌区工农业以及城乡生活需要, 仅农业缺水 99. 8 万 m 3 , 但由于水资源分配不尽合理, 全年共产生弃水 826. 8 万 m 3 , 同时使得当地的生态环 境无法得到改善。 因此, 不论是从生态环境保护, 退化生

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 第 4 期

赵 丹等: 灌区水资源优化配置方法及应用
[J ]. 水利学报, 2000, 8: 10- 15.

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态系统的恢复和重建的角度考虑, 还是从当地经济发展 出发, 都必须优先考虑生态用水, 把生态用水放在南阳 渠灌区可持续发展的战略高度优先考虑。
[ 参 考 文 献 ] [ 1 ]  钱正英, 张光斗 . 中国可持续发展水资源战略研究 [M ]. 北

[ 3 ]  邓 林 . 西北地区生态环境建设中水资源可持续开发与管

理的认识 [J ]. 西安工程学院学报, 2001, 6: 18- 20.
[ 4 ]  苗 鸿, 魏彦昌, 姜立军, 等. 生态用水及其核算方法 [J ].

生态学报, 2003, 6: 1156- 1164.
[ 5 ]  张思玉, 杨 辽, 陈戈平 . 生态用水的概念界定及其在西北

京: 中国水利水电出版社, 2001.
[2 ]  邵东国, 郭宗楼. 综合利用水库水量水质统一调度模型

干旱区实施的策略 [J ]. 干旱区地理, 2001, 9: 277- 282.

M ethod of d isposition on wa ter resources of irr iga tion d istr ict and its appl ica tion s
Zha o D a n , S ha o D ongguo , L iu B ing jun
(S ta te K ey L abora tory of W a ter R esou rces and H y d rop ow er E ng ineering S cience, W uhan U n iv ersity , W uhan 430072, C h ina )

Abstract: A i m ing a t the p rob lem s of environm en t and lack ing of w a ter resou rces in a rid and sem i2a rid reg ion. B a sed on the idea of sy stem ana ly sis and con st ruct ing reg iona l w a ter resou rces op t i m a l a lloca t ion m odel fo r environm en t and w a ter saving, on one hand, a m ethod of w a ter resou rces ca lcu la t ion con sidering w a ter saving, w a ter righ t and environm en t w a s p u t fo rw a rd; on the o ther hand, the rea sonab le m ethod of w a ter resou rces op t i m a l a lloca t ion w a s g iven. A t the p resen t, and the yea r of 2010 and 2030, the w a ter resou rces can be supp lied
7 7 7 3 7 7 is 5. 6415×10 , 5. 7967×10 and 5. 6572×10 m , and the quan t ity of sca rcity is 1. 5446×10 , 2. 1003×10 , and

3. 6279×107 m 3 , resp ect ively, the resu lt p rovides a ba sis fo r the p lann ing and design ing of the reg ion. Key words: w a ter resou rce op t i m a l a lloca t ion; irriga t ion a rea; w a ter saving; w a ter of eco logy and environm en t; si m u la t ion; w a ter righ t s

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