胡瓊娟
(新疆水利水電學校 新疆烏魯木齊 830000)
多目標優(yōu)化方法是搭建優(yōu)化模型的重要手段,將傳統(tǒng)的二維狀態(tài)變量隨機動態(tài)規(guī)劃機制和生物生長參數(shù)模擬機制結合在一起,實現(xiàn)了節(jié)水灌溉技術和線性規(guī)劃方法的融合,在建立優(yōu)化路徑的同時也能有效提升具體操作的實際效果,以及維持生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展機制和效果,在凸顯經(jīng)濟效益的基礎上還發(fā)揮了環(huán)保規(guī)劃的優(yōu)勢。
對于生態(tài)環(huán)境而言,差異化的灌溉技術形成的作用會存在差異,有效的節(jié)水灌溉技術能在一定程度上減少用水量。需要注意的是,地膜殘留物也會吸收土壤水分以及流通空氣等,甚至滋生次生鹽堿化問題?;诖耍瑧铆h(huán)境保護標準生態(tài)環(huán)境狀態(tài)評價技術規(guī)范對相應情況進行分析,從而提出有效的優(yōu)化方案,借助單目標線性規(guī)劃方法完成對應參數(shù)的管理。
為了實現(xiàn)模型的優(yōu)化目標,要將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值增加量作為基礎對象,確保分析優(yōu)化方案實施前和實施后的總產(chǎn)值數(shù)值差異,從而選取更加適宜且環(huán)保的灌溉技術,目標模型函數(shù)為其中,xi表示差異化灌溉技術作用下農(nóng)作物的整體種植面積;F 表示結構調整前農(nóng)作物的實際經(jīng)濟產(chǎn)值;ai表示差異化灌溉技術體系下農(nóng)作物單位面積經(jīng)濟產(chǎn)值。
確定基礎模型后,要分析相應的限制條件,從而保證對比結果具有一定的說服力,能有效表述相應問題,并且為節(jié)水灌溉技術的選擇提供基本依據(jù)。
(1)對種植面積數(shù)值的約束。為了保證分析判斷內容的實效性,就要保證約束條件中的參數(shù)內容具有選取價值。一般而言,灌溉區(qū)域的農(nóng)作物面積要在耕地總面積之上,且綠洲灌溉區(qū)域種植面積最好選取最大耕地面積,確保有效維護耕地脆弱的生態(tài)環(huán)境,避免產(chǎn)生更大的破壞。約束條件的模型函數(shù)為:其中,L 表示選取作為參考的灌溉區(qū)域的最大農(nóng)業(yè)種植面積。
(2)要分析農(nóng)作物的社會性需求量和參數(shù)約束管理,有效結合種植區(qū)域地理條件以及地質因素等,選取區(qū)域生產(chǎn)糧食,以此符合灌溉區(qū)域人口總需求數(shù)值,保證約束條件能滿足后續(xù)數(shù)值分析工作的要求,從而提升約束條件的效果。
(3)要對農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)域的實際用水量進行約束。對于農(nóng)業(yè)灌溉工作而言,用水量是最重要的因素,也是水資源浪費的主要端口。因此,在保證居民日常生活實際用水的基礎上,秉持生態(tài)用水以及工業(yè)用水并行的原則,合理性約束灌溉區(qū)域的用水量。因為選取區(qū)域主要采取膜下滴灌的節(jié)水灌溉模式,并且并行一些其他技術,包括溝灌技術。
(4)從我國開始推廣膜下滴灌技術后,人為因素也會對水資源的分配和空間布局結構產(chǎn)生影響。因此,要結合我國環(huán)境保護標準生態(tài)環(huán)境狀況評價技術規(guī)范內容,對不同技術要點予以判定,結合整體狀態(tài)等參數(shù)和約束性指標分析模型應用的準確性。
在分析優(yōu)化模式過程中,人為因素也會對水資源的利用率以及使用空間產(chǎn)生影響。因此,為了保證分析結果的準確性和合理性,就要結合灌溉技術以及生態(tài)安全,有效分析差異化灌溉技術對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響,從而全面選取使用的灌溉手段,優(yōu)化灌溉效果。
(1)利用(BI+HQ)/2對生物豐富度進行分析,結合選取區(qū)域采集和判斷相應數(shù)據(jù)。若是BI 數(shù)值在20 以下,則證明生物多樣性指數(shù)較差,生態(tài)系統(tǒng)存在單一脆弱的問題;若是HQ 在60 左右,說明生物狀態(tài)基本為耕地[1]。將其作為重要的參考數(shù)據(jù),有效提升對應節(jié)水灌溉技術的選取效果。
(2)借助NDVI 對植物覆蓋率進行分析,結合相應的計量方式能判定農(nóng)田制備的實際覆蓋率,從而更好地判斷相應數(shù)據(jù)。
(3)污染負荷指數(shù),在分析膜下滴灌技術的同時,要對農(nóng)業(yè)殘膜污染問題進行分析,結合實際情況判定相應參數(shù),減少污染問題。
(4)要依據(jù)選取區(qū)域對水網(wǎng)密度參數(shù)進行分析。
(5)水網(wǎng)密度指數(shù),結合研究區(qū)域的基本特征對河流長度和水域面積等進行分析。其中,水資源量設定為不同灌溉技術農(nóng)作物灌溉水量,結合相應的分析結果針對差異化區(qū)域處理農(nóng)作物種植面積。與此同時,應用膜下滴灌高效節(jié)水技術過程中,會存在白色污染以及土地次生鹽堿化等現(xiàn)象,這些都是較為嚴重的污染情況,要依據(jù)不同的地域要求進行技術處理。
(6)環(huán)境限制參數(shù)也是生態(tài)環(huán)境分析判斷工作中較為關鍵的參數(shù)體系,尤其是在膜下滴灌高效節(jié)水技術應用中,地膜本身就是不能降解的物質,會阻斷土壤水分的傳導,甚至造成下滲工作的失衡,直接影響農(nóng)作物的生長發(fā)育水平。要依據(jù)生態(tài)環(huán)境狀態(tài)的實際情況完成分析工作,確保優(yōu)化綜合生態(tài)環(huán)境。
為了更好地判斷節(jié)水灌溉技術下農(nóng)業(yè)種植結構的實際情況,要選取不同參數(shù)有效分析模型的差異,從而落實更加完整的運行管理框架,減少對環(huán)境的影響,提高應用管理效率,為種植管理工作的全面落實奠定堅實基礎。
選取的灌溉區(qū)域主要采取傳統(tǒng)地膜技術和滴灌技術并行的技術體系,應用在農(nóng)業(yè)種植中能有效提高農(nóng)作物總產(chǎn)值數(shù)值。但是,技術體系需要人工配水資源管理,因此,水文循環(huán)會受到影響,植物退化以及土地次生鹽漬化等問題需要得到重視。為了避免相應技術產(chǎn)生不良影響,積極推廣膜下滴灌全覆蓋技術具有重要的實踐意義。借助地下水完成農(nóng)業(yè)灌溉,能有效避免對生態(tài)環(huán)境造成影響。
首先,選取決策變量,選定小麥a1 和玉米b1。膜下滴灌技術開展節(jié)水灌溉技術后農(nóng)產(chǎn)品變量為a2 和b2。
其次,應用相應的計量分析軟件對數(shù)據(jù)進行處理,代入分析模型完成對比,并且利用LINGO 優(yōu)化軟件編程環(huán)節(jié)完成數(shù)據(jù)模型的代入,分析不同種植植物膜下滴灌的占比情況,結合不同膜下滴灌占比參數(shù)對模型予以分析。需要注意的是,在分析中要對農(nóng)業(yè)通水量和現(xiàn)狀種植結構予以系統(tǒng)化數(shù)據(jù)調研和分析,應用經(jīng)濟效益增量、綜合生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)、用水量、主要農(nóng)作物種植面積等作為參考依據(jù),就能得出相應的結果。能在緩解人為生態(tài)破壞的基礎上,提升生態(tài)環(huán)境承載力水平。
最后,匯總相應方案。方案1:EI 數(shù)值小于20,生態(tài)環(huán)境狀態(tài)為差;方案2:膜下滴灌技術應用比例降低,其他灌溉技術應用范圍增大,經(jīng)濟效益明顯降低;方案3:綜合生態(tài)狀況指數(shù)在20 ~35 之間,存在限制人類生活因素的弊端。方案4:滿足灌溉區(qū)域規(guī)劃基本要求,且生態(tài)環(huán)境質量較好[2]。
綜上所述,利用減少膜下滴灌技術灌溉面積的方式,使用其他技術取代后能減少污染問題,對于地區(qū)灌溉區(qū)域種植結構調整有較為突出的借鑒價值。例如,本文小麥種植區(qū)、玉米種植區(qū)以及棉花種植區(qū)都有所調整,保證了灌區(qū)種植結構的平衡發(fā)展,提高了生態(tài)環(huán)保的質量。
文章基于對差異化灌溉技術農(nóng)業(yè)種植結構優(yōu)化模型的分析,將生態(tài)安全影響系數(shù)作為進一步完善模型運行效果的基本維度,相較于傳統(tǒng)僅僅關注經(jīng)濟效益的種植結構模型有更加突出的價值,不僅對研究區(qū)域生產(chǎn)農(nóng)作物管理工作有重要的指導意義,對于整個農(nóng)業(yè)發(fā)展生態(tài)和經(jīng)濟的平衡發(fā)展也具有突出的價值。在全面分析優(yōu)化結果以及分析數(shù)據(jù)的基礎上,能在經(jīng)濟穩(wěn)定的同時減少人類活動對生態(tài)環(huán)境脆弱灌溉區(qū)域的破壞,保證節(jié)水灌溉技術下農(nóng)業(yè)種植結構優(yōu)化模型更加具有實際價值。
在應用差異化節(jié)水灌溉技術對農(nóng)業(yè)種植結構優(yōu)化模型進行分析處理的過程中,要結合具體因素,全面判定生態(tài)安全影響情況,結合相應的數(shù)據(jù)有效判定經(jīng)濟效益最大化時的優(yōu)化條件要求,并且將生態(tài)環(huán)境保護工作作為根本目標,整合具體的節(jié)水灌溉技術,從而設置更加完整的方案。與此同時,要優(yōu)化選取不同方案的結果,依據(jù)地區(qū)地理和氣候條件確保在滿足人們生產(chǎn)生活需求的同時,減少人類活動對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的破壞。優(yōu)化調整農(nóng)業(yè)種植結構,發(fā)揮新型節(jié)水灌溉措施的優(yōu)勢,確保經(jīng)濟效益和生態(tài)效益實現(xiàn)共贏。
在節(jié)水灌溉技術推廣的過程中,要整合技術要點和技術要求,落實經(jīng)濟效益與生態(tài)效益兼顧的模式,減少對生態(tài)環(huán)境的破壞,提升具體操作和技術流程的完整性。確保推動地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展,實現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展的目標。