1.2 研究任务及内容

作为自然环境的承载基础，水资源不仅维持着生态系统的稳定，而且在人类活动中具有不可替代性，属于战略性经济资源。在我国，水资源时空分布不均匀、水资源总量大、但人均占有量少已成共识。水资源利用率低、水污染日益严重，加之随着经济发展日益凸显的水资源供需矛盾，成为了制约部分地区经济发展的重要因素。为支撑经济发展和人居生活需要，许多国家和地区兴建了或正在筹建一些输调水系统，来解决地区供水不足的问题。国外最早的调水工程是公元前2400年左右的埃及尼罗河调水工程。而正式开始大量兴建跨流域调水工程始于19世纪中叶，比较著名的调水工程有美国加利福尼亚州北水南调工程、澳大利亚雪山工程以及巴基斯坦西水东调工程，这些工程均使受水区缺水情况得到极大的缓解，成为地区经济发展的助力。我国南水北调工程作为目前国内最大的输调水工程，为保障国民经济的发展和社会稳定做出了突出贡献，与之配套的调水线路选择、沿线生态环境影响等相关研究也迅速得到发展。

与此同时，人们开始重新思考并正视水资源短缺这一事实，开始加强对水资源的管理。2011年中央1号文件中把建设节水型社会作为建设资源节约型、环境友好型社会的重要战略举措，并加快最严格水资源管理制度的规划和部署，这也从侧面体现了国家建设节水型社会、解决目前粗放式水资源管理模式的决心。目前，采用工程措施提升水资源利用率是研究中最常用的做法，例如采取喷灌、滴灌等科学灌溉方式提升用水效率。同时，利用非工程措施加强管理，达到节水效果的研究，也成为近年来的研究热点。通过加强政府监管，制定阶梯水价等措施，实施水资源精细化管理，已在多个地区得到应用，并取得了不错的成果。

贵州省因其特殊的地理位置和自然条件，加之不断增长的生产用水需求，水资源紧缺问题日渐突出。本书通过对贵州省用水现状进行合理评估及分析，结合国内外研究进展，归纳出本课题的研究任务及研究内容。

1.2.1 研究任务

（1）针对实地勘探资料，设计优化工程渠道断面，选择适当的渠道防渗技术，改进大跨度高荷载渡槽建筑结构，减少输水损失，提高工程经济效益。

（2）分析产区主要农作物生长条件与需水特性，在此基础上运用智能灌溉系统，使作物节水、增产。

（3）分析贵州水资源现状，建立黔中灌区水资源优化配置模型，使全局水资源配置效益达到最优。

（4）分析灌区供需水影响关系，构建输配水经济核算模型，考虑各类政策对供需水关系的影响，为今后相关政策的制定提供依据。

1.2.2 研究内容

（1）对现有渠道断面从工程量、工程效益等方面进行分析，优化设计出适合贵州山区地形的渠道断面。对渠道建筑材料与防渗材料进行比选，减少渠道开裂发生，降低渠道渗漏量。分析大跨度渡槽荷载分布情况，优化渡槽设计断面，改进承台支撑结构，保证工程运行安全稳定。

（2）设计不同灌溉方式及水分胁迫条件下产区主要农作物生长试验，得出各类农作物生长与土壤水分含量间相关关系，并分析各种灌溉方式优劣。根据田区自然条件，选择并设计合理的智能灌溉方式，达到节水增产的目的。

（3）分析并提出各类水资源优化配置模型约束条件，完善黔中灌区水资源优化配置模型各项细节，并采用动态优化算法对模型进行计算，提升水资源利用效率，达到节约水资源的目的。

（4）建立多目标条件下供水价格与受水区供需水量间相关关系，考虑政府因素在输配水经济核算模型中的作用，为输配水定价、输配水资源调度等决策提供初步方案。