[发明专利]一种面向生态稳定的地表水与地下水联合调控方法

权利要求书

1.一种面向生态稳定的地表水与地下水联合调控方法，其特征在于，包括建立底层模型与顶层模型，具体方法如下：

所述底层模型建立中，选用农业和工业效益最大化作为中游子系统的目标函数，把各分区每个部门的配水量作为决策变量，通过毛灌溉效益与灌区灌水成本的差值、工业配水量与万元工业增加值用水量的比值来表征经济效益，目标函数如下：

式中：AB_l—l灌区农业效益，万元；IB_l—l灌区工业效益，万元；N—水源类型，取值为1-2，分别代表地表水、地下水；I—用水部门，取值为1-4，分别代表农业、工业、生活、生态；J—作物种类，取值为1-8，分别代表小麦、玉米、薯类、其他粮食作物、油料、蔬菜、玉米制种、其他经济作物；L—水资源分区；f₁(X_z)—中游经济效益函数；B_j—作物j的单价，元/kg；Y_lj—l灌区作物j的单位产量，kg/hm²；X_ljn—l灌区中j作物n水源的田间配水量，m³；SJ_n—每种水源的价格，元/m³；e_j—作物j的综合灌溉定额，m³/hm²；IP—万元工业增加值用水量，m³/万元；β_n—n灌区渠系水利用系数；

干旱内陆河流域系统下游社会经济行业用水量较小，主要考虑各分区内生态需水的情况，以各分区生态配水量为决策变量，通过各区域植被缺水率最小来表征生态效益，目标函数如下：

式中：f₂(X_x)—下游生态效益函数；L—水资源分区；N—计算时段，取值为1-12，代表12个月；—目标年第m个子区第n月份的生态需水量，亿m³；—目标年下游生态需水总量，亿m³；X_mn—第m个子区第n月份的实际配水量，亿m³；所述顶层模型建立中采用的目标函数选用流域综合效益最大化来表征，目标函数如下：

F＝max(F₁(X_z)-F₂(X_x))

式中：F₁(X_z)—无量纲化后的经济效益函数；F₂(X_x)—生态效益函数；F—流域综合效益。

2.根据权利要求1所述的一种面向生态稳定的地表水与地下水联合调控方法，其特征在于，所述底层模型建立中包括如下约束条件分别为：a.地表水可利用量约束、b.地下水可开采量约束、c.输水约束、d.灌区面积约束、e.粮食安全约束、f.最小农业需水约束、g.最大下泄量约束、h.用水效率约束、i.地表水水平衡约束、j.地下水平衡约束、k.优先级约束。