干旱灌区地表水-地下水联合利用耦合模型构建及其应用

本文主要探讨了干旱灌区地表水和地下水联合利用的耦合模型构建及其在水资源管理中的应用。研究者岳卫峰、杨金忠和朱磊等人，基于北京师范大学水科学研究院和两个国家重点实验室的合作，采用了动态耦合运算的技术路线，将分布式地下水模拟模型与水资源优化配置模型相结合，创建了一种能够实现灌区地表水和地下水综合调度的新型耦合模型。 该模型的关键在于其灵活性和效率，不仅能够优化灌区的水资源分配，确保地表水和地下水的合理利用，而且能有效地控制区域地下水位，防止过度开采导致的地下水位下降和盐碱化问题。模型的应用实例是黄河流域的一个灌溉区域，通过预测和模拟2020年和2030年的水资源需求，模型展示了在不同区域实施精确的地下水管理策略的重要性。 文章回顾了自哈佛大学水规划小组在20世纪60年代引入数学模拟方法以来，地表水与地下水联合利用研究的进展。研究者们通过不同的技术，如大系统分解协调技术、有限差分数值模型、响应函数模拟等，不断深化对地下水系统物理特性的理解，并将环境、社会、经济等多目标纳入模型考量，以实现水资源的全面管理和可持续利用。 在中国，尽管起步较晚，但对地表水和地下水联合利用的研究发展迅速。李寿声等人的工作体现了针对中国灌区特点的研究成果，强调了实际应用中的针对性和有效性。 本文的研究成果对于干旱灌区的水资源管理具有重要的实践意义，为提高水资源利用效率、减少盐碱化问题提供了科学依据和技术支持。此外，它还展示了跨学科合作在水资源管理中的价值，即通过整合地理信息系统、数值模型和多目标优化方法，实现水资源的高效、环保和经济利用。