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由于人口众多,水资源时空分布不均,我国的水资源问题比较严重,水资源已经成为许多地区发展的瓶颈。因此,研究水资源承载力,对于我国社会经济的可持续发展,生态环境的建设和水资源的合理配置等具有十分重要的意义。水资源承载力研究取得了不少成果,但是在已有研究成果中,对农业区水资源问题一般都采取简化处理的方法;有一些学者从水资源承载力的角度对农业水资源问题进行了一些探索,但系统的研究农业区水资源承载力的成果还不多见。徐闻县是广东省水资源问题最严重的地区之一,本研究以徐闻县为例,对农业区水资源承载力的分析评价进行了探索。
从供水和用水的角度分析了农业区和城市区的差异。通过对水资源-社会经济-生态环境系统的特征分析,建立了适宜于农业区的水资源承载力评价指标体系;提出了运用MIKE BASIN数字平台进行农业区供需水过程模拟的具体思路;提出了基于密切值法的农业区水资源承载力评价模型。
利用ARC GIS32软件的地图制作功能,制作了徐闻县数字水系图,利用MIKE BASIN数字平台建立了徐闻县数字河网。分析了徐闻县的种植结构,选取了代表徐闻县种植结构的五种典型的种植模式。对不同种植模式的灌溉用水过程进行了分析。分析了徐闻县的降雨、径流特征、计算了不同降雨保证率情况下徐闻县的降雨和径流过程。在此基础上,分别对徐闻县2005、2010两个水平年,20%、50%、90%三种不同的降雨保证率情况下的农业水资源供需平衡情况进行了模拟。
2005水平年模拟结果表明:如果降雨保证率为20%,徐闻县灌溉需水量为18290.3万m<3>,供水量为16991.4万m<3>,供水量和需水量的比例为0.93;如果降雨保证率为50%,徐闻县灌溉需水量为24752.6万m<3>,供水量为19961.7万m<3>,供水量和需水量的比例为0.86;如果降雨保证率为90%,徐闻县灌溉需水量为33877.0万m<3>,供水量为16277.8万m<3>,供水量和需水量的比例为0.48。
2010水平年模拟结果表明:如果降雨保证率为20%,徐闻县灌溉需水量为14133.4万m<3>,供水量为13595.3万m<3>,供水量和需水量的比例为0.96;如果降雨保证率为50%,徐闻县灌溉需水量为19127.0万m<3>,供水量为16923.9万m<3>,供水量和需水量的比例为0.88。如果降雨保证率为90%,徐闻县灌溉需水量为26177.7万m<3>,供水量为17478.1万m<3>,供水量和需水量的比例为0.67。
基于密切值法对徐闻县水资源承载力进行了区域分异评价,结果表明:海安、城北、锦合、南山4个乡镇水资源承载力明显比较高;龙塘、下桥、角尾、前山4个乡镇水资源承载力居中;西连、曲界、下洋、和安、迈陈5个乡镇水资源承载力比较低,其中曲界和迈陈的水资源承载力明显低于其它乡镇。通过对比模拟结果和区域分异评价结果,对徐闻县水资源承载状况进行了分析,结果表明:整体上看,水资源承载力比较高的区域,农业水资源供需满足状况比较好,尤其是在枯水年,这一规律更为明显,但是种植结构对农业水资源供需满足状况有很大影响。基于密切值法的区域分异评价能够反映不同区域水资源承载力差异,在农业水资源紧张的地区,根据水资源承载力调整种植结构是可行的,也是必要的。