地下水基于水资源优化配置的可开采量

王列娟

【摘要】随着社会的全面发展，地下水基于水资源配置的优化十分关键。其不仅能够让水资源配置得到全面的更新，还能让开采量得到良好的控制。本文主要针对地下水基于水资源优化配置的可开采量进行分析，并提出了相应的优化措施。

【关键词】地下水；水资源；优化配置；可开采量

近年来，由于地下水开采便利，供水稳定以及水质优良等特点被作为广泛的优质水源进行开采。但是，由于城市化进程的不断推进，人们对于水资源的需求急剧增加。为了保障社会经济的快读稳定发展，对地下水进行长期不可理的开采，以至于出现了一系列的生态环境问题。其中较为突出的是地下水位下降，海水入侵地下水，甚至出现地标沉降的现象。随着人们对于经济社会可持续发展认识的进一步深入，地下水的合理开采也得到了广泛的关注。

一、地下水资源优化配置的基础分析

我们现有的地下水资源开发利用模式主要是对地下水自然资源进行人工开采，形成独具特色的二元水循环系统。水资源的开发利用系统往往导致地下水资源的补排关系发生一系列的变化[1]。例如，人为的控制地表水的储存能力对于地下水的补排有极大的影响。再者，通过新型的节水灌溉方式的推广也可以为地下水补给提供优势。因此，对于地下水资源的优化配置问题，基准年计算地下水的方式往往难以满足规划年的地下水可供给水量，对于地下水的合理开发利用并不能起到指导性建设。所以，为了能够让地下水水资源配置体系得到全面的优化，需要对其开采量进行的比例进行良好的配置。从而让地下水资源得到科学合理的应用。

二、水资源优化配置的模型选择

由于地表水供给不充分，地下水的大量开采，已经造成连年超采的现象[2]。并且伴随着无序开荒的土地耕种，更是对水资源造成了极大地浪费。因此，要解决我国的水资源问题，不能简单的从节约用水修建蓄水工程来实现，我们更应该多方面考虑，从水资源的产业链结构以及水资源的管理政策等非工程性的方案上面想办法，利用先进的计算方式对岁资源的开采量进行计算，以此来全面的优化水资源配置。

2.1配置体系的构建

首先，根据分析不同水平年的国民经济以及生态需水数据以及长系列的资料的前提下，对供水净化效益的最大以及损失水量最小的目标函数进行求解。其中，在计算的过程中，要以水资源分区套行政区作为最基本的计算单元。同时，通过人工开采自然水资源的二元水循环模式作为平衡水量关系的基础约束条件。最后，利用专门的软件系统对模型进行系统的求解[3]。通过对比方案，选择出最佳的推荐方案。在进行水资源配置体系的优化过程中，可以利用Windows GAMS2.5软件对模型体系进行基础的计算。

2.2地下水数值模拟模型的选择

对于地下水数值模拟我们采用地下水水流和溶质移动模型来进行操作。并通过该模型对地下水的特性进行模拟以及地下水水流评价。其中，该模型描述潜水非稳定三围地下水流的偏微分方程组为：

从方程组中我们可以看到Г2为二类边界；Г3为自由面。其开采量也随着地下水的变化而发生变化。

地下水水流和溶质移动模型主要用于多年降、径流、蒸发、供用水以及地下水位监测等数据的识别和模型验证。在规划年水资源开发利用格局中起到重要的作用。该模型利用有限的单元法将数字模型的空间将有限元方程按照全隐式有限差分格式进行定向的离散化，最终简化微分方程。这种方式使得计算求解更加快捷简单。

为了进一步提高水资源开发利用格局来改变情形下的地下水评价景区以及水资源优化配置的可靠性，本文将单独求解运算的岁资源优化配置模型和地下水数值模拟模型进行有机的结合。在两个模型中的公用数据以及参考信息的反馈通过耦合迭代计算可以更好的实现共享以及确保数据的准确性。

三、地下水基于水资源优化配置的可开采量分析

为了进一步提高水资源开发利用格局来改变情形下的地下水评价景区以及水资源优化配置的可靠性，本文将单独求解运算的岁资源优化配置模型和地下水数值模拟模型进行有机的结合。在两个模型中的公用数据以及参考信息的反馈通过耦合迭代计算可以更好的实现共享以及确保数据的准确性。

3.1建立模拟数据的相互关系。

地下水资源的开发利用量对各行各业的水资源分配起到重要的作用。同时，对于水资源的优化配置模型也起到一定程度的约束作用。反之，水资源的优化配置模型也为各行业各的用水量以及地表水的取水量起到决定性作用。测量实际参数然后将参数输入两个模型中，通过计算后的输出数据相互起到制约的作用。

3.2建立科学的地下水开采量评价方式。

通过对规划年的需水方案进行科学地规划，将规划年的开水量作为可开采量，实现地下水采补平衡。由于地区的地下水开采量严重超采，我们可以采用一下方式进行逐渐改善。第一，对规划年的超采量进行逐年减少。第二，对于地下水水位的降幅进行严格控制，保障降幅不超过含水层厚度的三分之一。第三，所有的地下水开采工作都要以不引起生态环境地质问题为前提。

3.3水资源优化配置模型的计算流程

对地区的现有水资源条件、当地的水资源地质条件、以及地下贺岁补径条件进行深入的研究分析，并且和基准年的数据进行对比，计算出现有的地下水资源流量以及开采量。

通过对地区的现有发展规划需求进行分析，建设不同的节水方案以及水资源优化配置的发展模式。

将不同的水资源优化方案输入结合后的计算模式中，通过反复试验与计算得到最优水资源优化配置方案以及地下水开采方案。

四、结语

在进行地下水资源配置体系的优化过程中，需要结合实际情况，采用多种不同的方式对其配置体系进行结构的优化，并结合相关的参数进行全面的计算。通过对水资源的开采量进行科学的计算和研究，来降低我国的水资源的超采现象。实现水资源的可持续发展的同时来实现我国社会经济和生態环境的可持续发展。为我国地下水资源的合理利用做出应有的贡献。

参考文献：

[1]周志芳，郑虎，庄超.论地下水资源的永久性消耗量[J].水利学报.2014（12）

[2]张展羽，司涵，冯宝平，胡超，吕梦醒.缺水灌区农业水土资源优化配置模型[J]. 水利学报.2014（04）.

[3]程军蕊，王侃，冯秀丽，王益澄.基于GIS的流域水质模拟及可视化应用研究[J].水利学报.2014（11）