节水灌溉规划分区方法.doc

第页共页节水灌溉规划分区方法韩栋周世峰史群吴涤非北京工业大学分部北京中国灌溉排水发展中心北京摘要对于大中型节水灌溉工程区划分区是规划工作中的一个重要步骤正确的分区是保证规划成果科学先进的前提关键词节水灌溉区划分区节水灌溉规划分区的方法很多当前常用的方法有经验法指标法类型法重叠法聚类法模糊聚类法等本文结合攀枝花节水灌溉发展规划谈谈这些方法在实际工程规划中的一些应用分区的基本方法经验法经验法是在原有资料和成果的基础上融合区划技术人员的专业知识和实践工作经验对计算单元进行相似归类得出区划结果经验法需要占有大量的资料和成果分区结果的可靠性依赖于区划技术人员的水平和经验具有一定的主观性但经验法简单直接无需计算经验法可以从大的方向进行分区对分区的进一步深化起到方向性的指导作用指标法指标法是通过对有关自然条件社会经济条件生产特征生态结构和技术条件等资料分析计算确定出能反映各区特征的主要指标进行分区的方法如干燥度指标缺水程度指标人均耕地指标人均水资源量指标亩均水资源量指标人均收入指标亩均产值指标工程亩投资等等最后分配各指标的权重根据主要次要再次要指标等级来进行分区类型法根据区域内客观存在的各不同特征的不同地区将其相似的区域分别划类归纳进行组合划出不同类别的类型区如按水资源划分为极缺水型缺水型丰水型根据地貌类型又可分为丘陵缺水型平原缺水型山区缺水型等等然后又可分为经济作物丘陵缺水型粮食作物平原缺水型等等最后将归纳出的各大类型定类划区落实到具体区位重叠法重叠法又称套图法根据所搜集的与农业节水区划密切相关的地形地貌图行政区划图气侯区划图水利区划图农业区划图土地利用规划图以及农业种植结构布局图等重叠在一起根据重叠的情况确定区划分区的边界重叠法的关键是选好基础图基础图是指对农业节水起主要影响作用的因素图套图选用的图纸可包括地形图土壤图行政区划图水利区划图和农业结构布局图等基础图为地形图行政区划图与农业结构布局图聚类法聚类法是根据对某一研究对象进行客观的定量分类其方法需根据样品所具有的自然属性和社会属性用数学方法定量地确定样品的亲疏关系即样品属性的相似性和差异性把相似性较大的样品聚成一类每一小类之间的各属性差异最小各大类之间则有明显的差异这种方法不需要事先知道分类对象有多少类只是通过数量统计方法最后客观地形成一个分类体系聚类法有许多种数理统计方法辽宁省灌区节水规划区划采用的是共区优选法而华北地区和胶东半岛则采用的是模糊聚类法宁波市农业节水区划以模糊聚类法为主辅以经验法和重叠法调整模糊聚类法模糊聚类法采用数学统计方法进行分区首先计算各个计算单元的相似性测度合并最小测度的计算单元为一类同时计算本类与其它计算单元的距离保证测度的最小性根据距离和相似系数进行归类模糊聚类法有较严格的理论基础和计算方法结果可靠准确第页共页更能反映客观实情但模糊聚类需要较多的基础数据统计工作量大分区方法的选择应根据规划地区的自然经济社会等条件选择单一方法或几种方法组合进行科学合理地规划分区一般过程如下确定分区基本单元首先考虑规划区域的一些指标在流域上的相似性不破坏水系便于各单元的水资源的统计分析以流域为基础进行归类分区其次考虑农作物生长的气候条件当地形高差有悬殊时以海拔高程为基础进行归类分区最后考虑规划的实施管理以行政区划的行政单位为基础进行归类分区确定分区的级数全国规划分区一般分级省级规划分区一般分级市县规划分区一般为级确定分区指标分区指标的设置必须满足全面性概括性和易于取得的要求考虑到节水灌溉的特点采用地貌形态气候特征缺水程度灌区类型节水灌溉措施及农作物种类与分布等指标组成节水灌溉分区的指标体系并根据其所在区内的差异程度进行适当的取舍分区命名分区命名由各级分区的指标因子组成根据分区级数按由高到低的顺序依次命名分区方法最好以一种方法为主其它方法相结合的方法进行节水灌溉规划分区拟定分区方案根据对区域自然条件社会经济条件和灌溉发展情况等调查分析拟定不同规划分区方案优选最佳方案按照共性原则进行共性分析选取共性率最高的为最佳方案分区结果根据选优结果并考虑地域的完整性等进行面积概化将规划区域分区结果列表制图分区方法的应用以攀枝花市节水灌溉发展规划分区方法为例介绍分区方法的应用根据攀枝花市特点及资料情况节水灌溉分区采用重叠法指标法类型法和经验法相结合的综合方法进行攀枝花市节水灌溉发展规划分区具体方法如下分区级数的确定根据全市幅员面积拟定的成果图为比例尺为的图攀枝花市已完成的市农业区划为级分区水资源开发总体规划也是级分区定本次规划分区级融合已有规划使之相互一致能对照执行年编制的市农业区划中区划分级是按海拔高程划分一级区划分为个大区级区仍然是按海拔高程划分的一级区和二级区全部按海拔高程一个因子来划分等于只划分了一个级别的区划没有多级的含义如果级区用作物种类或土壤类别等作为划分的第页共页因子就会显示出明显的多级划分的效果了年编制的水资源开发总体规划和其它水利规划为了便于计算水资源量则是根据水系的流域面积来划区的一级区按金沙江雅砻江安宁河三大河流区的流域面积划分为个一级区级区是按大河的主要一级支流再划分的三级区则与市农业区划一样以乡镇行政区来划分的由于区划分级需根据多因素的主次顺序一级一级划分的不能只按一个因素去划分不同的区级因此本规划的一级区是根据市水资源和其它水利规划仍按金沙江雅砻江安宁河三大河的流域界限划分为个一级区因农作物种植主要依垂直气候带的不同而不同故级区则仍按市农业区划按海拔高程划分为个级区以区别其气候带对作物品种和耕作制度的重大影响级区仍按上述个规划以乡镇行政管辖界限为分区界限以便于行政工作的领导与管理但是影响灌溉条件的主要因素和本规划的主要内容均未在规划的分级分区中体现且按乡镇划分级区只是一个界线的划分反映不出自然因素和灌溉条件作物种类的差异故在级区内将地貌灌区类别作物种类等差异均在此级反映因此级区虽是最末一级却是本次规划中的最重要的一级它关系着规划的落实和实施分区指标一级区分区指标一级区分区指标为三大河在区内的流域面积产流模数和年产流量也就是说三大河的主要特征值就是一级区的分区指标二级区分区指标二级区的分区指标为海拔高程海拔高程决定了区内气候带的差异性从而决定了农业的作物品种和耕作栽培制度是农业生产划区的基础根据海拔高程分为和以上个二级区但由于以上已无农业种植业故此区不再进行节水灌溉的规划分区的工程规划三级区分区指标三级区的分区因子除以乡镇行政区界线划分小区外同时按地貌类别灌区类型作物类别三个因子建立指标体系用以区分各小区之间的差异性地貌形态指标自然地貌是水利区划分区的客观依据不同的地貌单元不仅水文特征不相同而且灌第页共页溉条件也有极大的差异参照中国水利区划和攀枝花市的习惯分类将攀枝花市的地貌划分为高山中山低山山塬丘陵沟壑深谷河谷平原阶地和小盆地依照中国农业科学院农业自然资源和农业区划研究所拟定的地貌形态指标及中国自然区划概要提出的大地形单元划分标准以相对高度为主的指标所确定的地貌形态特征根据攀枝花市山地相对高差又将高中山的相对高差指标划分为低山为以下中山为高山为以上深谷的相对高差大于沟壑小于攀枝花市的山塬指的是山顶上坡度相对很缓的塬地众多山顶塬地相连的山脉就形成了山塬地貌也可以认为是山顶的准平原山塬地都种植有农作物但水利灌溉条件很差多数的山塬耕地是靠天吃饭的旱地山塬的相对高差指标定为小于灌溉类型指标灌溉类型主要是按照水源工程的不同分为蓄水灌区引水灌区提水灌区和井灌区种攀枝花市山区占全市幅员面积的除有蓄引提三类灌区外还有集雨灌溉区类型其划分指标为只要有一类水源灌区面积大于该乡镇灌溉总面积的时则该乡镇即为该类水源灌区若三种水源灌区中无一种灌溉面积大于时其中种最大的水源灌区面积之和大于全乡灌溉面积的时则以该种水源灌区类别为该乡的灌溉类型区作物种类指标作物种类指灌溉面积上的粮食作物水果和经济作物三种其指标划分方法为某一类作物节灌面积大于全乡总灌溉面积时即该灌区为该类作物区若无一种作物类别节灌面积大于总灌溉面积时其中以种最大的作物类别节水灌溉面积之和大于全乡节灌面积的时则该两类作物即为该乡节灌作物类型区分区命名区划命名是根据一二三级分区的各级特征类型的差异和特征类型指标所判别的该特征类型中的种别而命名的命名由一级到二级再到三级依次顺序命名一级分区的命名一级区划的命名是以分区时所属河流名称的流域命名如金沙江流域雅砻江流域安宁河流域二级分区的命名第页共页二级区划的命名是以根据海拔高程指标所划分的气候带名称命名如亚热带气候温带气候北温带气候寒温带气候三级分区的命名三级区划采用复式命名即乡镇名地貌类型灌区水源类型和所灌溉作物的类别的总名称如红格镇丘陵山地蓄水灌区大田粮食渠道防渗灌溉区和爱乡中山坡耕地烟草经济作物三级区的全名应为一级区名加二级区名加三级区名才为三级区的全部名称如金沙江流域暖温带气候务本乡中山引水灌区大田粮食作物区由于全称太复杂所以采用编码表示如上述全称可写成在这里不一一介绍编码的意义分区方案根据全市的自然条件社会经济条件和灌溉发展情况的调查分析拟定几种方案再从中择优选取本规划按灌区类型水源条件气候带地貌流域主要土壤和作物等五种影响因素提出分区方案分区结果综合考虑到地貌气候带灌区类型作物种植条件流域管理等影响因素最后分成了个区域如金沙江流域暖温带气候务本乡中山引水灌区大田粮食作物区雅砻江流域温带气候红格镇丘陵山地蓄水灌区大田粮食作物区安宁河流域温带气候黄草乡中山河谷阶地引水灌区大田粮食作物区由于数量太多故这里不一一列举规划时要根据分区的类型自然特征采取相对应的综合节水技术措施综合节水技术措施包括工程措施和非工程措施包括水利措施和农艺措施