黄河流域农业水资源与水环境问题及技术对1由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“水资源与农业发展”。
黄河流域农业水资源与水环境问题及技术对策
对黄河流域农业水资源与水环境现状和存在问题进行了分析，并针对这些问题，提出了改善黄河流域农业水资源利用与水环境安全的技术对策。研究指出，黄河流域水资源贫乏、水质污染严重、灌溉水水质劣化、农业水资源供需矛盾突出，水环境日趋恶化，产生了严重的生态环境问题；而目前我国缺乏有效的农业水资源和水环境监测预警系统，节水农业和水污染防治技术水平低，基础设施落后，信息平台建设不够，农业种植结构和水资源不匹配。今后应加快建立农业水资源与水环境监测预警系统与信息平台，积极推进农业水资源高效利用技术升级，全面提高农业污染防控技术水平，加强农业水环境保护，调整种植结构，建立节水高效种植制度。
我国是世界上缺水最严重的国家，人均水资源将下降到1760 m，农业用水占总用水量的70%。农业用水形势严峻，总量不足，增量有限，同时农业水环境问题日益增多，水质恶化。因此，及时掌握农业水资源和水环境状况、优化农业水资源利用与水环境监测技术、有效提高水资源利用率和利用效率，是解决我国水资源（危机）短缺的关键问题和紧迫任务，对缓解农用水源紧缺状况，改善农业水环境质量状况，推进我国农业的可持续发展意义重大。本文以农业用水量大、污染较严重的黄河流域作为研究对象，通过研究黄河流域水资源与水环境状况及其变化趋势、分析其原因，提出了技术对策，以期为农业水资源合理利用与水环境安全提供一定的参考依据。1 黄河流域农业水资源与水环境现状 1.1 水量贫缺，水资源供需矛盾尖锐
气候干旱严重：邵晓梅等利用97个监测站点40 a的气象资料和土壤墒情监测数据，分析评价了黄河流域农业气候和土壤水分变化规律，研究发现40 a来黄河流域降水量是向逐年减少趋势发展的，土壤含水量年际间变化规律与降水量呈高度相关性。
水量贫乏：黄河是我国第二条大河，但多年平均天然径流量仅有5.8×10 m，地表水资源年开发消耗量已经达到3×10 m，最高年份达到了3.3×10 m；由于水资源的大量开发利用，加之近年来降雨偏少、气温偏高等因素影响，使得流域内主要河流实测径流量有日趋减少的趋势，支流的中下游，甚至上游河段，均处于或正在呈现出比较严重的缺水、断流状态，黄河断流频繁发生，水资源和水环境已成为黄河上中游地区生态环境的核心问题。从1972年开始出现断流到1998年的27 a间，黄河利津站共有21 a发生断流，断流频率已达5 a四断，共计断流1050 d，平均每个断流年份断流50 d，断流发生时间最早的是1993年，2月13日即断流；断流时间最长的1997年，断流226 d，断流河段长达704 km，占下游河道总长90%。由于断流导致的生态环境的巨大变化，足以成为水环境恶化的标志之一[3]
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3水资源供需矛盾突出：随着供水范围的不断扩大和供水要求的持续增长，黄河承担的供水任务已超过其承载能力。据分析，黄河河川径流量为5.8×10 m，扣除维持黄河生态环境最低需水量2.0×10 m和下游河道蒸发渗漏损失量1.0×10 m后，剩余的可供耗用水量为3.7×10 m，加上地下水可开采量1.1×10 m，则在无跨流域调水情况下黄河可供水资源总量为4.8×10 m。而在采取节水措施、调整产业结构、限制高耗水产业发展的前提下，流域及流域外供水区2010年、2030年和2050年总需水量分别为5.2×10 m、5.9×10 m和6.4×10 m，已远远超过了黄河的供水能力。
灌溉可利用水量不断减少：灌溉农业是用水大户，1980年以来黄河及支流灌区来水量明显减少，黄河断流、支流干枯、地下水超采，又给灌溉农业带来极为不利的影响，加之人口增加，城市化率不断提高，工业快速增长，农业用水在总用水量中的比例逐年下降，已由1949年的94％下降至20世纪80年代的80％，1998年为78％。工业及城镇农村生活用水挤占农业灌溉用水的趋势加剧1.2 水质严重恶化，可用水资源量严重不足
近年来，黄河污染加剧，已超出了黄河水环境的承载能力。黄河流域是我国污染最为严重的地域之一，污染河长在80%以上。特别是近年来水污染发展迅猛，同时断流问题也越来越突出。断流使沿岸城市河道内无径流，变成了接纳污水的黑河，河中鱼类大量死亡，给黄河下游的农业造成了极大的危害评价，结果总结如下。
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。国家社会公益研究专项“农业水资源与水环境监测重要技术研究”（2002DIB50099）课题组对黄河流域水资源进行了全面监测黄河流域的水质状况：据不完全统计，2001年黄河流域废污水排放总量为4.135×10 t，其中工业废水2.956×10 t，生活污水1.179×10 t，分别占废污水年排放总量的71.5%和28.5%。据农业部环境保护科研监测所监测评价，2001年7497 km评价河长中，全年优于Ⅲ类水质（含Ⅲ类，下同）的河长为2380 km，占评价总河长的31.7%，劣于Ⅲ类水质的河长为5117 km，占评价总河长的68.3%。枯水期优于Ⅲ类水质的河长为2670 km，占评价总河长的35.6%，劣于Ⅲ类水质的河长为4827 km，占评价总河长的64.4%。丰水期优于Ⅲ类水质的河长为2212 km，占评价总河长的29.5%，劣于Ⅲ类水质的河长为5285 km，占评价总河长的70.5%。
黄河干流的水质状况：黄河干流水质从80年代初的均是Ⅲ类及优于Ⅲ类水质，下降到90年代初的均为Ⅳ类及优于Ⅳ类水质，再继续恶化至90年代末的60％以上均是Ⅳ类及劣Ⅳ类水质。黄河干流从刘家峡以下均不同程度地受到人为污染，水质状况明显呈恶化趋势，许多功能区达不到其相应的水质功能要求，污染物量已超出了黄河水体的水环境承载能力。主要污染指标为溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量、挥发酚和石油类。黄河干流悬浮物浓度很高，最高达4851 mg/L。2001年干流进行评价的河长有3613 km。全年优于Ⅲ类水质的河长1772 km，占评价河长的49.0%。劣于Ⅲ类水质河长1841 km，占评价河长的51.0%，主要分布于宁夏石嘴山～乌达桥河段、内蒙古三湖河口～镫口河段，陕西龙门～河南三门峡河段，花园口～高村河段，主要污染物为高锰酸盐指数、氨氮、铅、生化需氧量等，其中石嘴山、三湖河口、潼关、三门峡等河段水质为Ⅴ类。
黄河支流的水质状况：主要支流参加评价的河长3884 km。全年优于Ⅲ类水质的河长608 km，占评价河长的15.7%。劣于Ⅲ类水质河长3276 km，占评价河长的84.3%，以清水河、银新沟、汾河、涑水河、渭河、宏农涧河、双桥河、蟒河、沁河、大汶河尤为突出，这些河流的水质全年几乎都为劣Ⅴ类。超标项目主要为氨氮、挥发酚、高锰酸盐指数、生化需氧量、溶解氧、亚硝酸盐等。
总的来看，黄河流域2001年的水质状况为：优于Ⅲ类水质的河长占评价总河长的31.7%，劣于Ⅲ类水质的河长占评价总河长的68.3%。其水质是上游好于下游、干流好于支流。1.3 引黄灌溉水水质变劣，污染物超标。
黄河上游灌区：黄河干流循化段从1994-2003年连续10 a的月平均水质月数据表明：连续10 a的12月水质检测结果基本都是Ⅲ级水或以下；1998年4月的监测结果是超Ⅴ类水,超标物分别是汞（3.0倍）和镉（2.8倍），不符合《农田灌溉水质标准》。黄河干流兰州站从1994-2003年连续10 a的月平均水质月数据表明：连续10 a的12月水质检测结果基本都是Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类水质，全部符合《农田灌溉水质标准》；灌区的银新沟银川站10 a的水质月数据表明：水质比较差，10 a来有53%月份的水质不符合农田灌溉水质标准。主要污染物是挥发酚，其余是CODMn，最近1 a来也发现大肠菌群的污染，主要来源于生活污水。另外，也有的土壤盐碱化造成氯化物、硬度等超标。宁夏吴忠、石嘴山、银川、固原的25个渠口有75%时期的水质不符合《农田灌溉水质标准》。主要污染物为CODCr，石头崾枧水库有氯化物、硫酸盐、氟化物的污染。
黄河中游灌区：引黄灌区水源取自黄河干流的水质基本符合《农田灌溉水质标准》，引黄灌区水源取自黄河支流的水质基本不符合《农田灌溉水质标准》，超标项目主要为氨氮、挥发酚、高锰酸盐指数、生化需氧量、亚硝酸盐、重金属类等。黄河干流吴堡段从1994—2003年连续10 a的月平均水质月数据表明：连续10 a的12月水质检测结果基本都是Ⅳ类水或以下，符合《农田灌溉水质标准》；2003年4月的监测结果是超Ⅴ类水,超标物分别是汞和镉,不符合《农田灌溉水质标准》。
黄河下游灌区：黄河干流利津站10 a的水质月数据表明：连续10 a的12月水质检测结果基本都是Ⅳ类水或以下，符合《农田灌溉水质标准》。黄河干流济南泺口站10 a的水质月数据表明：连续10 a的12月水质检测结果基本都是Ⅴ类水或以下，水质基本符合《农田灌溉水质标准》。只有2003年2月，氨氮(1.070)；五日生化需氧量(1.000)超标，不符合《农田灌溉水质标准》。
总之，引黄灌区水源取自黄河干流的水质基本符合《农田灌溉水质标准》，引黄灌区水源取自黄河支流的水质基本不符合《农田灌溉水质标准》，超标项目主要为氨氮、挥发酚、高锰酸盐指数、生化需氧量、亚硝酸盐、重金属类等。大肠杆菌严重超标。1.4 农业水环境恶化，生态环境问题突显。
严重的水土流失造成面源污染：由于土质松散，暴雨后形成的泥石流直接或间接融入黄河，使黄河中每年输入的泥沙也逐年增加，50年代初每年输入的泥沙约1.36×10 t，现在每年输入高达2.13×10 t。黄
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9河流域土壤侵蚀量占区域总侵蚀量的50％～60％，水土流失导致缺水加剧，旱涝灾害频率加大，生态环境恶化，不利农业持续发展。同时，由于严重的水土流失带来了农药、化肥和畜禽粪便的污染，农田中的土壤颗粒、化肥、农药、病菌及其他污染物，在降雨或灌溉过程中，随着地表径流、农田排水、土壤渗漏进人水体，对地表水和地下水造成潜在的污染
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。于涛
研究发现40 a来黄河水中各主要离子和总离子浓度不断升高，同时无机氮污染物(NH4-N、NO2-N和NO3-N)含量也呈不断上升趋势，认为灌区的农业发展，即大量的灌溉用水和氮肥的施用所产生的面源污染是导致黄河水质产生这些变化的主要因素。
土壤盐碱化加剧：不合理的农业用水，不仅费水而且加重了土壤次生盐碱化。土壤灌水定额过大，灌溉地的土壤盐碱化十分严重，仅黄土高原耕地盐碱化面积就达836000 hm，占水浇地面积的22%，已造成土地生产力持续下降。
土地沙漠化的速度惊人：农业水资源短缺，干旱少雨，温差大，大风多，沙尘暴越来越频繁，加快了土地沙漠化的进程。据统计，我国上世纪50年代沙尘暴每年发生6次，60年代每年发生8次，70年代每年发生12次，80年代每年发生14次，90年代猛增至20次以上。50—70年代，每年我国土地沙漠化的面积增加1500 km，80年代到达2100 km，90年代增加到3460 km，目前总面积已达到2.674×10 km。
不断加剧的水土流失、盐碱化、土地沙化和面源污染，不仅使土地生产力严重衰退，生态环境恶化，而且会使黄河中下游引发生态危机，已引起世人注目。2 黄河流域农业水资源利用与水环境安全重大技术问题
2.1 农业水资源和水环境状况联合系统监测不足，监测与应用严重脱节。
农业水资源与水环境监测技术单
一、条块分割、针对性差和检测手段落后，是限制我国有限农业水资源正确、及时、高效利用的关键问题。目前我国农业水资源利用主要以监测大气、大江、大河和地下水等水量为主，与农业生产精密结合的“三水”（土壤水-作物水-大气水）利用监测严重缺乏和滞后，地表水、土壤水、降水和灌溉水联合监测几乎没有，特别是针对不同地区、不同种植制度、种植结构、不同保护性耕种、不同水肥管理制度下的农业土壤水资源利用及其水环境监测更少，且监测停留在较为原始阶段。目前水利部、国家气象局等单位已有比较完善的水文监测、大气降水监测网络，而用水大户的农业反而没有全国性农业土壤水资源利用和水质监测系统网络
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2.2 农业水资源高效利用和水环境保护技术水平低，应用效果差。
农业是用水大户，鉴于农业水资源日益短缺的趋势，农业发展的根本对策是发展节水农业，应以降水和灌溉水的高效利用为中心。由于农业水资源高效利用和水环境保护技术水平低，水资源利用率和利用效率不高，加剧了缺水。据估计，黄河流域旱作农业区水的利用率为30～40％，灌区田间工程不配套，灌溉水浪费严重。输水渠道衬砌率低，建筑物老化失修严重，渠系渗漏损失大。大型灌区骨干渠道衬砌率仅为30％～40％，渠系水利用系数为0.5左右，渠系建筑物老化失修，损坏严重，建筑物老化失修率占40％～60％，严重影响了灌区正常运行和灌溉效益的发挥。大型灌区田间工程普遍存在工程标准低，工程配套率差，土地平整度差问题；田间固定渠道衬砌率低，有的灌区仅为20％，仍以土渠为主；灌水技术落后，大部分灌区仍以大水漫灌、串灌、淹灌为主，田间灌溉水利用系数低，一般在0.6～0.7之间，灌溉水浪费严重。
2.3 农业水资源利用和水环境安全保障基础设施落后，信息系统平台建设不够。
我国农业节水领域研究的基础条件还比较落后，全国性和区域性的试验研究网络还未形成，发达国家特别注重对诸如作物需水量、灌溉水利用系数等基本数据的连续、定位观测和数据积累，有的试验连续坚持几十年，而我国在这方面还很不够。
农业节水管理中信息技术应用水平低，节水管理信息采集、传输的可靠性差，目前，我国节水农业信息化程度，从总体上讲还处于比较低的水平。主要表现在以下几个方面：（1）信息采集点少、手段落后。（2）信息传输手段比较单
一、落后。（3）灌区管理人员信息化意识和技术水平亟需提高。（4）重硬件、轻软件。（5）节水农业信息化建设没有一个统一的规划，信息的共享性差。同时，各灌区重复开发、重复建设现象严重，造成很大的浪费。（6）我国节水农业信息化的产品处于试验研究阶段，没有真正形成产品。（7）节水农业信息化系统的综合集成能力差。
2.4 种植结构与水资源不匹配，不适应节水农业发展的需求。
现阶段我国种植制度处于高耗水种植结构，表现为作物耗水结构与水资源分布不匹配，缺水地区高耗水[3]作物种植面积大；种植业结构不良，在长期的以粮为纲的种植思想指导下，节水的饲料作物、经济作物还没有受到重视，粮食作物、经济作物和饲料作物的三元结构还没有建立起来。黄河流域，特别是上中游地区长期受“粮食自给”思路的影响，农业结构单一，土地利用不合理，多种经营水平低，林牧业优势得不到发挥。据统计，上中游各省(区)的林、牧、渔业所占比重为25％～38％，低于全国平均水平41％；农业多样化指数为1.63～1.98，低于全国平均指数2.326；单位GDP和单位农业产出耗水量相当于全国平均值的4倍，这一现状与我国正在推进的生态环境可持续发展战略对土地利用结构和水资源配置的要求不适应，也与我国粮食、油料、糖料、棉花等面临的市场形势很不适应。3 改善黄河流域农业水资源利用与水环境安全技术对策 3.1 加快建立农业水资源与水环境监测预警系统与信息平台
区域水环境污染预警系统应该能够为区域水质的变化提供直接的信息(特别是那些具有跨界影响的突发性河流污染事件的信息)，以使下游地区能够及时采取必要的防范措施
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。为了保证农业水资源的持续利用，必须应用RS和GIS技术在全国建立农业水资源与水环境监测预警网络与信息共享平台，及时掌握农业水资源和水环境状况。在整个黄河流域范围内，建立水资源与水环境观测基地，包括国家级观测站、省部级观测站和县级观测站，建立水资源与水环境研究重点实验室，各省、（市）县要建立水资源与水环境信息中心和技术中心，全面监测，推行一体化和标准化的监测系统，包括水环境质量监测网系统、水资源利用监测网系统、田间墒情监测网信息系统、农情信息监测网系统、灌溉用水水情监测网信息系统、水质监测系统、流域水和灌溉水污染监测预警系统、旱情及旱灾防治与对策信息系统、节水农业技术与示范系统、农业水资源管理系统网、农业可持续发展决策支持系统等，并利用研究和监测成果改革现行农业用水模式与技术方式，实现水资源管理一体化，建立高效有序的水资源管理体制，促成农业水资源和环境保护与农民增收相结合，促进农业水资源社会化、水资源高效利用与水环境保护的有机统一。3.2 积极推进农业水资源高效利用技术升级
面对未来15～20 a农业和农村经济发展的客观需求，加快节水农业技术的标准华升级改造，加速信息技术、生物技术和材料科学在节水农业中的应用，是转型期农业发展和农村经济增长水资源安全的重大战略任务。包括利用现代生物技术挖掘植物抗旱节水基因和培育抗旱节水品种、利用植物本身生理功能调节和挖掘植物本身的节水潜力；利用现代信息技术，开发作物水分信息采集与精量控制灌溉技术，提升传统节水技术的现代化水平；利用现代新材料技术，解决节水设备与产品研发中的材料与工艺问题，提升节水农业关键设备与重大产品的技术水平；进一步推进常规节水技术的标准化、规范化、模式化、定量化和集成化，促进其大规模的应用，充分挖掘其节水的效果等
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3.3 全面提高农业污染防控技术水平，加强农业水环境保护
阻控和截断农业污染来源是水污染源头控制的关键，按农业污染减量化、无害化、资源化利用的原则，从污染发生、发展到形成全过程开展农业污染一体化防治关键技术研究，包括化肥减量和平衡施肥技术、农药污染控制技术、畜禽污染物转化和废弃物无害化处理技术、阻断水体富营养化的生物技术等，开发有利于污染物转化和废弃物无害化处理并资源化利用的新材料，包括水环境修复型生物制剂、废弃物资源化造粒剂、新型环保型肥料、环保型可降解农膜、生物农药、生物菌剂、资源节约型生物新品种等，全面提高农业污染防治水平，严格产地农药、化肥、灌溉水、畜禽粪便无害化利用和规范管理；建立产地针对性农业污染防治的保护性耕种体系，发展种地养地保地制度；建立健全无公害种植、养殖及加工标准规程，严格农业水环境保护标准规范管理。3.4 调整种植结构，建立节水高效种植制度
种植制度模式是环境、经济、技术有机结合的产物，随着社会的发展和技术的进步，资源的持续利用、环境的渐进改善、效益的稳步提高已成为国际种植模式发展的主要特征。开放式、高科技、高效益成为现代节水型农作制的发展方向，调减高耗水的大田粮食作物，建立以经济型产业（品）等为主导效益型种植业结构，成为节水农作制的发展途径。目前计算机技术、电于信息技术、红外遥感技术以及其它技术的应用，多种因素（可控和非可控）控制的数字化、图象化及其叠加和优选，使节水农作制度朝着高效优化方向发展。引进国外高新技术，通过区域资源数字化研究建立以水分利用效率和效益为中心的主要区域节水高效种植结构和种植制度，以及优化种植模式及配套技术具有重大的意义。受污染高浊度水净化集成技术与设备 本项目是通过对受污染黄河高浊度水采用澄清水回流、两种药剂联合投加等强化絮凝的措施降低出水浊度，去除有机物和氨氮，原水中致突变活性有所下降。应用该技术可对以黄河水为水源的高浊度水厂的澄清池、沉淀池进行改造，亦可按新技术设计建设新型澄清池、沉淀池，提高出水水质。
当黄河原水含沙量为8~20 kg/m时，可使浑浊度下降到40以下，CODMn去除率达到90%以上，NH3-N去除率达到30~52%以上，水中致突变活性有所下降。药剂费用在原基础上增加0.02~0.03元。
该技术在10万m /日水厂进行生产性试验，试验结果经建设部鉴定为在该技术领域内达到了国际先进水平，并获建设部“重工杯”华夏建设科技二等奖。应用于以黄河流域河流为水源的市政供水行业和工业用水系统。
黄河地区是我国经济建设由东向西转移的轴心带和过渡区，黄河流域有很多大中城市以黄河流域内高浊度水为水源，且黄河流域的水源受污染的程度在日益加剧，污染主要成分是CODMn、NH3-N、挥发酚，该技术处理受污染黄河高浊度水，对降低水中浑浊度、CODMn、NH3-N、挥发酚，提高供水水质方面有广泛的前景。
在受污染水源水处理方面，一是接触预氧化、曝气生物滤池，二是活性炭和粒状活性炭吸附，这些都使高浊度水处理系统流程加长、构筑物增多，增加了投资和运行管理费，而该技术不用增加流程和构筑物，且每吨水只需增加0.02~0.03元的药剂费和管道、投药系统改造费。省去了受污染高浊度水的预处理接触氧化池或活性炭吸附池的建设费。流域水量调度技术与黄河水量调度
33o1 流域水量调度分配技术
水资源科学配置与水量统一调度是合理开发利用全流域水资源的关键措施之一。在世界上水资源短缺的流域，水量分配制度已经历了几百年，甚至上千年的发展与完善，相应的调度分配技术也一直在不断发展与进步。
目前，在发达国家，水量调度分配注重的是生态、经济、环境和社会的可持续发展。但历史上形成的水量分配模式多数是以水权为基础的，这种分配模式并不是最理想的模式，但从可操作的角度看，却比基于生态和经济分析的方式容易接受和实施。
随着科学技术的进步和水资源一体化管理的认识的普及，流域水量调度分配技术得到了迅速提高，尤其是现代软件技术的发展，使得许多先进调度分配算法得到了实现，形成了许多流域水量调度分配的计算方法和数学模型。
1.1 优化方法 优化方法是在一些约束条件下推导出单个优化解的线性或动态非线性优化方法。这种方法在实际应用中有许多限制。首先，描述实际问题的方程通常是奇异方程，因此问题的解多数是奇异解，有时甚至没有解，因此优化算法通常比其他算法复杂而且十分脆弱。
优化模型的优点是问题的数学概化比其他模型简单。
这种方法只适用于目标明确且容易量化的问题。所以对流域规划考虑最大经济目标问题是非常有效的。而对涉及一些不易量化成线性或半线性方程为目标的水量分配问题是困难的。
1.2 模拟方法
也叫仿真方法，是一种把流域的诸多因素概化成数学问题的变数，从某个假设初始状态出发，按照一定的规则以零维、一维、二维或三维的方法反复推演流域的用水过程的方法。
模拟方法最大的优点是程序设计比优化方法简单，各种因子可以在模拟过程中得到考虑，但概化过程相对比较复杂。
该方法几乎对任何情形都可以推导出至少1个可接受（不一定是最优）方案。它对流域规划和水量分配都是有效的方法。国内外典型的流域水量分配模型
2.1 优化模型 AQUARIUS
AQUARIUS 是由美国科罗拉多州立大学土木工程系开发的一个基于优化算法的计算模型。它是一个致力于流域内用户间水量的时间和空间分配非常成熟的计算模型。
该模型依靠经济效益指标对河道流量反复分配直到所有用户的用水增量的边际净效益增量相等。这只有利用非线性优化技术，通过对重新分配未用水的可行性分析，比较保留或使用存储水量于不同可选用水目的边际价值后实现。由于水系统的构成要素可以用流网的对象表示，模型把水系统的所有构成要素看作流网的等效结点或程序环境的结构。
该模型利用面向对象的程序语言开发(C++).2.2 模拟模型 RIBASIM RIBASIM是由荷兰德尔夫特水力学研究所开发的用于流域管理的流域模拟模型。
RIBASIM以模拟算法为基础，通过对流域用水过程在各种假定条件下的模拟，提供水量调度分配的可接受方案、水利工程或用水工程的规模比选方案，为流域提供一个水资源管理的可持续发展规划。评价标准是社会经济预测和污染负荷。根据对规划的资源平衡和相应的社会经济预期状况评价，通过调整目标需求和/或改变规划内容或选择不同的水管理模式来优化预期的社会经济状况。
该模型采用FORTRAN 语言和Visual Basic混合开发。
2.3 混合模型PROCS PROCS是水利部黄委信息中心为新疆三屯河流域管理局开发的集作物种植规划、地下水地表水统一调度计费的灌区信息管理系统。
PROCS可以根据长期来水预报、库容约束和初始库容、作物效益和面积约束利用优化模型提出作物种植方案。结合全流域(灌区)的雨量水位遥测系统，PROCS可以实施逐日水量平衡分配方案（充分考虑水权因素）。
PROCS的特点是充分挖掘水资源潜力，增加水资源的社会经济效益，地下水地表水统一调度合理计费。
PROCS分别采用了优化和模拟两种算法。
在规划阶段PROCS利用线性规划方法给出优化的种植结构备选方案，规划的目标是全流域的经济效益最大，时间步长是旬。规划时以每种作物的种植面积、每时间步长的引水和提水量作为变量，约束条件是累积来水量，使用的水量和剩余库容及提水能力。在调度分配阶段，PROCS 根据作物种植面积分布、机井分布和能力、作物需水情况，在给定的规则下模拟迭代计算各渠口的把提水任务分配到每眼机井上。
PROCS采用面向对象编程工具(Powerbuilder 和 C++)和关系型数据库(Microsoft SQL Server 6.5)及地理信息系统(ArcView 3.0)混合开发。黄河水量分配调度现状
黄河作为我国西北、华北地区的重要水源，担负着流域内及下游沿黄地区约1.4亿人口、2.5亿亩耕地、50多座大中城市和晋陕蒙能源基地及中原、胜利油田的供水及远距离调水任务。随着社会经济的迅速发展，水资源供需矛盾日益突出。进入九十年代以来，黄河下游的频繁断流给沿岸工农业生产带来了严重影响。
1998年12月，经国务院批准，国家发展计划委员会和水利部联合颁布实施了《黄河水量调度管理办法》（计地区[1998]2520号），授权水利部黄河水利委员会统一调度黄河水量。该办法以国务院1987年批准的黄河可供水量分配方案为依据，以总量控制，以供定需；各省（区、市）年度用水量实行按比例丰增枯减的调度分配原则，而且明确了正常来水年份内各省（区、市）在各月的引水指标和黄河水量调度的工作程序和方法。在这些调度分配原则中，水权概念体现在各省区年配水比例固定的原则中。考虑到技术原因及调度分配方案的可操作性，各省区的分配水量参考需水分析并按照指标进行控制。目前实施省区年用水定额固定比例可以总结成两句话：
1、固定比例只指年用水总量比例固定，各省区的月旬分配水量是根据需水情况进行调整。
2、调度分配方案的落实情况主要通过省际断面的过境水量监督。3年的水量调度实践不仅使各省区满意，而且流域内的生态问题也初步得到改善。
黄河的水量调度工作是一个复杂的系统工程，涉及水文预报、工农业生产以及电力调度等诸多方面。然而，迄今为止，在黄河水量调度分配工作中尚没有专用的配水模型软件来模拟流域的水量分配过程以考虑更多分配要求如需水分析，为中短期的水量调度分配提供决策支持。黄河水量调度分配建模分析
4.1 建模目标和指导思想
黄河水量调度的迫切要求是开发一个基于月、旬水分配模拟模型。该模型必须考虑生活、市政和工业、灌溉、发电、防洪、防凌、输沙、水土保持和生态等多种用水需求，缓解不同用水部门和不同水用途之间在水量分配过程出现的矛盾。
黄河水量统一调度工作刚刚起步，严格的制度还没有建立，信息监测网络还不完善，难以取得调度分配模型必需的实时引水、墒情和地下水信息，科学地进行水量调度的条件尚不具备。尽管如此，我们在建立模型时不仅要紧密结合黄河实际情况和用户要求、吸取现有水量调度管理经验、考虑水权思想和管理体制，还要吸收国际国内流域水量调度模型的设计思想和方法，高起点设计、分步骤开发实施。
4.2 调度分配因素和模型算法分析
黄河水量调度河段的空间跨度达3300多公里，传播时间25-35天，除了其他流域必须考虑的地表水、地下水、用水、退水、发电、防洪和生态因素外，还要考虑防凌、水土保持、输沙和水权等重要因素，水量调度管理及水量平衡演算相当复杂，在国内外亦属少见。根据其他流域的调度模型建设经验，黄河水量调度分配模型比较可行的算法应该是模拟方法。
建模工作主要包括将流域内的需水按自然和行政区域划分单元，河段按需水单元、基础工程和行政区域分段，传播时间、沿程损耗、水土保持用水、输沙需水、生态需水、退水和地下水可持续开采能力采用科研试验研究结果并参数化到每个河段或需水单元的各个模拟时段中，引入水权因素到模拟演算过程，预留南水北调跨流域调水接口。
模型运行所需要的实时信息包括来水信息、引水信息、发电需求、实时需水分析和凌汛水量分析信息。
由于流域规模、信息获取难度、模拟复杂性和估计的影响程度，我们可以忽略水库库区的降雨和蒸发因素。
