第９卷第４期 ２０１１年８月 南水北调与水利科技 Ｓｏｕｔｈ－ｔｏ－Ｎｏｒｔｈ Ｗａｔｅｒ Ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．９ Ｎｏ．４ Ａｕｇ．２０１１ ６ｏｉ：１０．３７２４／ＳＰ．ｄ．１２０１．２０１１．０４１０２ 河流水量分 配系 统的研发与应用 岑栋浩，邵东国，肖 淳，汪 奎，邹一雄 （武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉４３００７２） 摘要：目前，水量分配的内涵、原理及方法仍有待完善，现整合水量分配理论，以不同河流普遍适用为目标，通过ＶＢ、 ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ及Ａｃｃｅｓｓ技术集成可视化的河流水量分配系统。河流水量分配系统内嵌水量分配指标库及方法库，融 入了层次分析法（ＡＨＰ）、多目标半结构性模糊优选模型法及基于实数编码加速遗传算法的投影寻踪分类模型 （ＲＡＧＡ＿ＰＰＣ）。系统在府环河流域得到了有效的应用，基于指标库构建分水指标体系，分别使用ＡＨＰ和ＲＡＧＡ－ ＰＰＣ方法确定指标的权重及行政区的分水比例，分水结果显示，通过本系统ＡＨＰ和ＲＡＧＡ－ＰＰＣ方法得到的府环 河流域分水方案与其需水预测结果大致吻合。 关键词：用水总量控制；ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ；ＶＢ；府环河流域；层次分析法；投影寻踪分类模型 中图分类号：ＴＶ２１２．４；ＴＰ３１９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－１６８３（２０１１）０４—０１０２—０３ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｉｖｅｒ Ｗａｔｅｒ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ＣＥＮ Ｄｏｎｇ－ｈａｏ，ＳＨＡＯ Ｄｏｎｇ－ｇｕｏ，ＸＩＡＯ Ｃｈｕｎ，ＷＡＮＧ Ｋｕｉ，ＺＯＵ Ｙｉ—ｘｉｏｎｇ （Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ＆Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｆｌｉｃｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ａｎｄ ｄｅｍａｎｄ ｉｓ ａｃｕｔｅ ｉｎ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ．Ｔｈｅ ｓｔｒｉｃｔｅｓｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｂｕｉｌｔ．Ｉｆｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔＯ ａｌｌｏｃａｔｅ ｗａｔｅｒ ｉｎ ａ ｒｉｖｅｒ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｏｔａ１ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｔｏ ｂｅ ｃｏｎｓｕｍｅｄ．Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅ ｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ａｒｅ ｎｏｔ ｐｅｒｆｅｃｔ ｅｎｏｕｇｈ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｗａｔｅｒ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ，ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｗａｔｅｒ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｒｉｖｅｒｓ ｕｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ＶＢ６．０，ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ ａｎｄ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｏａｌ ｏｆ ｂｅｉｎｇ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒ— ｅｎｔ ｒｉｖｅｒｓ．Ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｉｎｄｉｃｅｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｗａｔｅｒ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈｅ ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒ— ｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｍｅｔｈｏｄ（ＡＨＰ），ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ—ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｓｅｍｉ－ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｆｕｚｚｙ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｐｕｒｓｕｉｔ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ（ＰＰＣ），ｗｈｉｃｈ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅａｌ ｃｏｄｉｎｇ ｂａｓｅｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇ ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＲＡＧＡ）．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｄ ａｎ ｅｆｆｅｃ— ｔｉｖｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｆｕｈｕａｎ Ｒｉｖｅｒ Ｂａｓｉｎ．Ｔｈｅ ｉｎｄｉｃｅｓ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｗａｔｅｒ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｗａｓ ｂｕｉｌｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉｎｄｉｃｅｓ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｙｓ— ｔｅｒｎ．ＡＨＰ ａｎｄ ＲＡＧＡ－ＰＰＣ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｕｓｅｄ ｉｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ａｍｏｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｇｏｔｔｅｎ ｂｙ ＡＨＰ ａｎｄ ＲＡＧＡ－ＰＰＣ ｗａｓ ｃｌｏｓｅ ｔｏ ｔｈｅ ｆｏｒｅｃａｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｎｅｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｏｔａｌ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｅｄ；ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ；ＶＢ；Ｒｉｖｅｒ Ｂａｓｉｎ；ＡＨＰ；ＰＰＣ 水量分配是对水资源可利用量或可分配水量向行政区 域进行逐级分配的过程，我国在河流水量分配领域中开展了 不少研究与实践［１ ］。针对水利部制定的“用水总量控制、用 水效率控制以及河流纳污总量控制”三条红线，河流水量分 配作为实现用水总量控制的重要措施，迫切需要在大范 围内实践。 法¨３］，进行最优解模拟，代表系统包括ＭＩＫＥＢＡＳＩＮ、Ｗａｔｅｒ— ｗａｒｅ和ＷＭＳ等。这些系统功能强大，但使用过程也很复 杂，基于此，提出具有水量分配功能、操作简单、运行可靠的 河流水量分配系统。河流水量分配系统是基于指标体系法 原理，构建水量分配指标体系，计算权重进而得到不同地区 的分水比例。 目前，水资源优化配置系统的应用已很成熟，但缺乏可 视化的河流水量分配系统。水资源优化配置系统与河流水 量分配系统差异很大，水资源优化配置系统应用系统优化方 本文研发的河流水量分配系统内嵌３个子模块：①分水 总量计算模块；②水量分配计算模块，内嵌指标库和计算方 法库，方法库融入层次分析法（简称ＡＨＰ） 】、多目标半结构 收稿日期：２０１１—０５—１３ 修回日期：２０１１—０６—１７ 网络出版时间：２０１１ ０７ ２３ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１３．１３３４．ＴＶ．２０１１０７２３．１７０７．０３３．ｈｔｍｌ 基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（２０１１ＺＸ０７２１３—５） 作者简介：岑栋浩（１９８７一），男，广东湛江人，硕士，主要从事水量水质联合及系统开发等方面的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｅｎｄｏｎｇｈａｏ＠１６３．ｃｏｍ ・１０２・ 爱｜ ｜焉 菇 岑栋浩等・河流水量分配系统的研发与应用 性模糊优选模型法［５ 以及基于实数编码加速遗传算法的投 影寻踪分类模型（简称ＲＡＧＡ－ＰＰＣ）Ｅ７］；③水量分配结果显 存水量分配的年度分水方案计算结果。④月份分水表。储 存水量分配的月份分水方案计算结果。 示模块。为验证系统的科学性和有效性，本文以湖北省府环 河流域为例，计算府环河流域的水量分配方案，分析表明，水 量分配结果与现实情况大致吻合。 ２水量分配子模块介绍 ２．１ 河流水量分配原理 河流水量分配是以河流的可利用水量或可分配水量作 为分配对象，结合河流的供需水情况，再综合考虑影响分水 ｌ河流水量分配系统的基本架构 河流水量分配系统以ＶＢ ６．０为开发语言，使用Ａｒ— ｃＥｎｇｉｎｄ。 二次开发工具包实现ＡｒｃＧＩＳ提供的空间查询与分析、 可视化表达等功能，并采用Ａｃｃｅｓｓ ２００３作为后台管理数据库。 １．１ 系统结构与功能设计 河流水量分配包括分水总量计算子模块、水量分配子模 块以及展示子模块，与系统各项功能一一对应，系统的模块 结构情况见图１。 …………… … …………星萤 蔓 图１ 河流水量分配系统模块结构 Ｆｉｇ．１ Ｍｏｄｅｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｒｉｖｅｒ Ｗａｔｅｒ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ １．２数据库设计 河流水量分配系统的数据主要涉及地形地貌、行政区域 等基础地理数据和河流水系、降水、河川径流、地下水位、供 需水等水文数据以及水利工程、社会经济等其他数据。为了 便于数据管理，系统以Ａｃｃｅｓｓ数据库作为后台管理数据库， 主要包含４种类型数据表，见图２。①基本属性表。储存 图２数据库框架 Ｆｉｇ．２ Ｄａｔａｂａｓｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ 流域内各个地区的基本信息（ＧＤＰ、人口、土地面积等）。② 指标值表。储存各个地区所有指标值。③年度分水表。储 结果的因素，构建水量分配指标体系。目前，国内外有关研 究中普遍采用的水量分配方法，主要分为３类：①应用层次 分析方法和模糊评价方法；②应用群决策模型；③应用德尔 菲法（又称专家决策法）。具体包括综合权重法、层次分析法 （ＡＨＰ）、模糊物元分析法、灰色关联度法、多目标半结构性模 糊优选模型法等以及最近出现的一种非常新颖的方法—— 基于实数编码加速遗传算法（ＲＡＧＡ）的投影寻踪分类（ＰＰＣ） 模型。选择其中一种方法，确定指标体系中所有指标的权 重，最终得到不同行政区的分水比例。 ２．２水量分配子模块概况 ２．２．１指标库操作 不同流域社会经济发展情况及产业结构、用水构成的差 异，导致水量分配指标选择的侧重点各不相同。系统内嵌的 指标库提供常用指标选择及自定义指标输入两种模式，同时 归纳为公平性、有效性及可持续性３大类指标，形成一个流 域普遍适用、综合全面的指标体系构建平台。内嵌的公平性 指标包括人口总数、缺水率、耕地面积、人均用水量等１４个 常用指标；有效性指标包括ＧＤＰ总量、人均ＧＤＰ、单方水 ＧＤＰ、工业用水重复利用率等１４个常用指标；可持续性指标 包括单位ＧＤＰ排污量、水质达标率、人口增长率等６个常用 指标。 ２．２．２方法库操作 系统内嵌的方法库包含３种常见的水量分配方法： ＡＨＰ、多目标半结构性模糊优选模型法及ＲＡＧＡ－ＰＰＣ。 ＡＨＰ及多目标半结构性模糊优选模型法的原理请参考文献 ［４—５］，下面重点阐述ＲＡＧＡ－ＰＰＣ的原理。 ２．３ ＲＡＧＡ—ＰＰＣ的原理 模型的建模过程如下。 步骤１：分水指标集的归一化处理。 步骤２：构造投影指标函数。ＰＰＣ方法就是把Ｐ维数据 ｛，２７ （ ， ）ｌ 一１，２，…，Ｐ） 宗合成以口一｛。（１），ａ（２），口（３），…， ｎ（ ））为投影方向的一维投影值Ｚ（ ）。 ｚ（ ）一 口（ ） （ ， ）（ １，２，…， ） （１） Ｊ一１ 综合投影指标值时，要求投影值Ｚ（ ）的散布特征为局部 投影点尽可能密集，最好凝聚成若干个点团，而在整体上投 影点团之间尽可能散开。因此，投影指标函数可以表达成 Ｑ（＆）一ＳｚＤｚ （２） 式中：Ｓｚ一投影值Ｚ（ ）的标准差；Ｄｅ一投影值Ｚ（ ）的局部密 度，即 ／妻［ ）一Ｅ（ｚ）］ Ｓｚ ＾√——— ，ｉ＝ｉ ｚ（广一 （３） ∞镑 罄｜ ％ 弹簪 １％ ｇ辨 生卷与力：绣 ・１０３・ Ⅲ 第９卷总第５５期・南水北调与水利科技・２０１１年第４期 Ｄｚ一∑∑（Ｒ—ｒ（ ， ））・“（Ｒ—ｒ（ｉ， ）） （４） 式中：Ｅ（Ｚ）一序列｛Ｚ（ ）ｌ 一１，２，…， ｝的平均值；Ｒ一局部密 度的窗口半径，Ｒ可以根据试验确定，一般取值０．１ Ｓｚ； ｒ（ｉ， ）一样本之间的距离，ｒ（ｉ， ）一ｌＺ（ ）一Ｚ（ ）Ｉ；“（￡）一单 位阶跃函数，当￡≥Ｏ时，其值为１；当ｔ＜０时，其值为０。 步骤３：优化投影指标函数。 向。，即 ． 通过求解投影指标函数最大化问题来估计最佳投影方 ； 清选择标题：磴 …标题 ……… —囊 Ｉ肯选掸蚓形：瞵ｉ … —： ～—一ｌ 曳Ｊ 墅璧夔剧 ；最大化目标函数 ｍａｘＱ（ａ）一Ｓｚ・Ｄｚ （５） 点堕￡萋到标题化置盘ｌ 捌 ； ｘ轴．Ｆ————～ Ｙ轴： 芳 一—一 捌剜 约束条件 ０ ∑ （ ）一１ （６） 这是一个以｛ａ（ ）ｌ 一１，２，…，Ｐ｝为优化变量的复杂非 线性优化问题，用传统的优化方法处理比较困难。因此，本 文应用基于实数编码的加速遗传算法（ＲＡＧＡ）来解决其高 维全局寻优问题。 步骤４：ＲＡＧＡ求解。ＲＡＧＡ的计算原理请参考文献Ｅ９］。 ３ 实例应用 府环河是湖北省内仅次于汉江、清江的第３大水系，发源 于大洪山北麓，随州岗镇双门洞，经随州、广水、安陆、孝 感、黄陂等县市于武汉市谌家矶入长江，是长江的一级支流。 干流全长３４８ ｋｍ，集水面积１４ ４５５ ｋｍ２（包括环水上游河南省 内面积），省内集水面积１４ ２８７ ，支流３４８条。下面以府 环河流域为研究对象，应用流域水量分配系统，已求得来水 频率Ｐ一５０％，水平年２０２０年情况下，府环河流域可分配水 量为２４８ ３２９万ｍ３，以下是府环河流域水量分配计算过程。 从指标库选取８个公平性指标，１１个有效性指标，以及 ６个可持续性指标，构建府环河流域水量分配指标体系，图３ 为水量分配指标的选择界面。 图３选择水量分配指标 Ｆｉｇ．３ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｉｎｄｉｃｅｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ 从方法库选择ＡＨＰ、ＲＡＧＡ－ＰＰＣ两种水量分配方法， 计算得到２０２０年（水平年），Ｐ＝５０ 频率下的府环河流域水 量分配结果，如图４所示。 比较府环河流域２０２０年用水预测值和年度分水结果， 统计得到如表１所示的情况。总的来说，对随州市和孝感市 而言，使用ＡＨＰ和ＰＰＣ方法的得到的分水结果大于２０２０ ・１０４・０咚 图４府环河流域水量分配结果（图形显示方式） Ｆｉｇ．４ Ｗａｔｅｒ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ Ｆｕｈｕａｎ Ｒｉｖｅｒ Ｂａｓｉｎ 年的用水预测值；武汉市的情况刚好相反。对ＡＨＰ方法而 言，判断矩阵的确定会影响最终的分水结果；在ＰＰＣ方法的 计算过程中，交叉概率、变异概率及加速次数的确定也会影 响最终的分水结果。 表１水量分配结果 Ｔａｂｌｅ １ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ 城市 。 揪 ＡＨ 箬 果即 果 随州市８Ｏ ７４１ ８２ ４４５ ８３ １９０ 孝感市 １００ ０７９ １０４ ２９８ １０１ ３ｌ８ 武汉市 ６７ ５０９ ６１ ５８６ ６３ ８２１ ４结论 流域水量分配是实现用水总量控制的重要措施之 一，针对我国用水矛盾突出的现状，基于ＧＩＳ平台的水量分 配系统研发显得十分重要。本文基于ＶＢ ６．０、ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ及 Ａｃｃｅｓｓ研发了流域水量分配系统，系统具备分水总量计算、 水量分配及可视化结果显示功能，为水量分配提供一套较完 整的解决方案，并在府环河流域的水量分配过程中得到验 证。系统内嵌水量分配指标库及方法库，可供用户灵活选 择，旨在为不同流域的水量分配构建一个通用平台。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）： ［１５何俊仕，李秀明，尉成海，等．大凌河流域水量分配方法研究 ＿Ｊ］．人民黄河，２００８，３０（４）：５０—５２．（ＨＥ Ｊｕｎ ｓｈｉ，ＬＩ Ｘｉｕ—ｍｉｎｇ， ＹＵ Ｃｈｅｎｇ—ｈａｉｅｔ ａｌ，Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｎ Ｗａｔｅｒ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ ＤａｌｉｎｇＲｉｖｅｒ［Ｊ］．ＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒ，２００８，３０（４）：５Ｏ ５２．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）） ［２３赵鸣雁，陈吉宁，程春田，等．水资源配置多准则决策敏感性分 析［Ｊ］．水电能源科学，２００９，（２）：３５ ３６．（ＺＨＡＯ Ｍｉｎｇ—ｙａｎ， ＣＨＥＮ Ｊｉ—ｎｉｎｇ，ＣＨＥＮＧ Ｃｈｕｎ－ｔｉａｎ，ｅｔ ａ１．Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｍｕｌｔｉ Ｃｒｉｔｅｒｉａ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｆｏｒ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｗａ— ｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ，２００９，（２）：３５—３６．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） ［３］陈良程，蔡治国，王晓霖，等．黄河流域水量调度方案编制方法 研究ＥＪ］．应用基础与工程科学学报，２００３，（２）：９６—１０３．（ＣＨＥＮ Ｌｉａｎｇ—ｃｈｅｎｇ，ＣＡＩ Ｚｈｉ—ｇｕｏ，ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｌｉｎ．Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｃｏｎｓｔｉ— ｔｕｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｍｅ ＿Ｊ］Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂａｓｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００３，（２）：９６— １０３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） （下转第１３３页） 张宁霞等・松嫩平原碳酸盐渍土的工程特性 有实验结果表明，碳酸盐渍土的抗剪特性与其干密度和 含水量有一定的关系：含水量相同时，干密度越大，黏聚力和 内摩擦角也增大。当干密度相同时，含水量增大，黏聚力和 内摩擦角减小。这是因为含盐量一定时，其抗剪强度与土中 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ） ［１］罗伟甫．盐渍土地区公路工程［Ｍ］．人民交通出版社，１９８０． （Ｉ ＵＯ Ｗｅｉ—ｆｕ．Ｓａｌｉｎｅ Ｓｏｉｌ Ａｒｅａ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｍ １．Ｃｈｉｎａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａ— ｔｉｏｎｓ Ｐｒｅｓｓ。ｌ９８０．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） 含液量关系较大。当含液量增加时，土中的结晶盐被溶解， 同时，颗粒问的连接关系由水胶连结转变为水连结，使土体 之间的联结力下降；含液量降低时，土中液态的盐转变为固 态，在土中起胶结作用，同时，颗粒粒问水连结转变为水胶连 ［２］罗金明，邓伟，张晓平．从小尺度探讨苏打盐渍土的特征以及演 变规律ｌ＿Ｉ１］．干旱区资源与环境，２００９，２３（２）：１３８ １４０．（ＬＵＯ Ｊｉｎ ｍｉｎｇ．ＤＥＮＧ Ｗｅｉ，ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｏ ｐｉｎｇ．Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｅｖｏｌｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎａｔｅｄ Ｓａｌｉｎｅ Ｓｏｉｌ ｉｎ ＭｉｃｒｏＳｃａｌｅ【Ｊ Ｉ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｒｉｄ Ｉ．ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００９，２３（２）：１ ３８— １４０．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） 结，抗剪强度明显增加［５＿６。 据其他有关盐渍土研究结果显示：在气候干燥的状态下， 苏打型盐渍土与常规土相比，更紧密坚硬，强度较高，力学性 能较好。在吸水试验过程中随着含水量的增加，土体的抗剪 强度迅速降低。并且与普通盐渍土相比，苏打型盐渍土抗剪 强度随含水量增加而降低的更为显著。因此，苏打型盐渍土 在浸水（雨、雪）条件下，吸湿性强，稳定性低，并且不易排水， ［３］孙婉．松嫩平原苏打型盐渍土强度挣ｌ生研究［Ｉ）］．北京：中国地质大学， ２００６．（ＳＵＮＷａｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｙ ｏｎＳｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆＳｏｎｇＮｅｎＰｌａｉｎＳｏｄａ划ｉｎｅ ＳｉｏｌＥＤ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅ．ｓ，２００６．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） ［４］张国辉，于青春，魏国强．松嫩平原碳酸盐渍土的基本性质研究 ｌＪ］．水文地质工程地质．２００７（２）：３７ ３９．（ＺＨＡＮＣ－Ｇｕｏ ｈｕｉ， ＹＵ Ｑｉｎｇ ｃｈｕｎ，ＷＥＩ Ｇｕｏ—ｑｉａｎｇ．Ｂａｓｉｃ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ Ｓｏｎｇｎｅｎ 很难干燥，力学性能迅速恶化，造成路基的严重塌陷 。 Ｐｌａｉｎ Ｓａｌｉｎｅ ａｌｋａｌｉ Ｓｏｉｌ［Ｊ￣．Ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｅ ｏｌｏｇｙ，２００７，（２）：３７ ３９．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） ３结论 通过人工配制不同含盐量的盐渍土，测得随着含盐量的 增大碳酸盐渍土的液塑限都有所提高。通过碳酸盐渍土洗 盐前后的颗粒分析试验结果可知：洗盐后，细粒径土颗粒所 占百分比有很大程度的提高，这显示出，盐渍土中的盐的胶 结作用极大的影响了其颗粒组成。对于碳酸盐渍土的击实 特性的讨论，可以看出，含盐量越大，则需要较大的含水量才 能达到最佳压实状态。通过膨胀试验来研究遇水膨胀特性， ［５］陈炜韬，李姝，王鹰．含盐量、含盐类别对盐渍土抗剪强度的影 响＿Ｊ］．铁道建筑技术，２００５，（６）：５４ ５７．（ＣＨＥＮ Ｗｅｉ ｔａｏ，Ｉ Ｉ Ｓｈｕ，ＷＡＮＧ Ｙｉｎｇ．Ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｓａｌｔ Ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ Ｓａｌｔ Ｔｙｐｅ ｏｎ ｔｈｅ Ｓｈｅａｒ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ Ｓａｌｉｎｅ Ｓｏｉｌ［Ｊ］．Ｒａｉｌｗａｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５，（６）：５４ ５７．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） ［６］苑杰，陈晓飞．棕壤盐水入渗水分运移特征研究［Ｊ］．水电能源 科学，２０１０，２９（８）：１０４ １０６，１６８．（ＹＵＡＮ Ｊｉｅ，ＣＨＥＮ Ｘｉａｏ ｆｅｉ． Ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ Ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ Ｗａｔｅｒ Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｂｒｏｗｎ Ｓｏｉｌ ｗｉｔｈ Ｓａ ｌｉｎｅ Ｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ，２０１ ０，２９（８）：１０４ ｌＯ６。１６８．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） 结果发现：当碳酸盐含量大于０．５ 时，膨胀量显著增大，当 含盐量从０．５ 增加到２．０ 时，膨胀率最大可以达到２３ 。 ［７］梁健伟，房营光，陈松．含盐量对极细颗粒黏土强度影响的试验 研究［Ｊ］．岩土力学与工程学报，２００９，２８（２）：３８２３ ３８２７．（Ｅｘ— ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｏｎ Ｅｆｆｅｃｔ（）ｆ Ｓａｌｔ Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｏｎ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ 通过对盐渍土抗剪强度的研究发现：即土的含盐量增加时， 黏聚力有减小的趋势，内摩擦角先减小后增大。 Ｔｉｎｙ－Ｐａｒｔｉｃａｌ Ｃａｌｙ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｏｃｋ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００９，２８（２）：３８２３ ３８２７．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） （上接第１０４页） ［４］ 袁伟，郭宗楼，袁华．层次方在黑河水量调度决策支持系统 中的应用［Ｊ］．灌溉排水学报，２００５，２４（２）：５８—６１．（ＹＵＡＮ Ｗｅｉ， ＧＵＯ Ｚｏｎｇ ｌｏｕ，ＹＵＡＮ Ｈｕａ．Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｈｉ ｅｒａｒｃｈｙ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｓｅｄ ｉｎ Ｈｅｉ Ｒｉｖｅｒ ４５．（ＦＵ Ｑｉａｎｇ，ＪＩＮ Ｊｕ—ｌｉａｎｇ，ＨＡＮＧ Ｃｈｕａｎ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｐｕｒｓｕｉｔ Ｍｏｄｅｌ ｔｏ Ｏｐｔｉｍｉｚｅ Ｐａｄｄｙ Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ＿Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００２，（１０）：３９—４５．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） Ｗａｔｅｒ Ｄｉｓｐａｔｃｈ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｒａｉｎａｇｅ，２００５，２４ （２）：５８ ６１．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） ［８］朱仕杰，南卓铜．基于ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ的ＧＩＳ软件框架建设［Ｊ］．遥 感技术与应用，２００６，２１（４）：３８５—３９０．（ＺＨＵ Ｓｈｉｊｉｅ，ＮＡＮ ［５］ 陈守煜，丁晓阳．多目标半结构性决策模糊识别理论在北水南 调中的应用［Ｊ］．水资源保护，２００３，（１）：２９ ３３．（ＣＨＥＮ Ｓｈｏｕ— ｙｕ，ＤＩＮＧ Ｘｉａｏ ｙａｎｇ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｕｌｔｉ—ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ａｎｄ Ｓｅｍｉ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｍａｋｉｎｇ Ｆｕｚｚｙ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ Ｔｈｅｏｒｙ ｔｏ Ｔｈｅ Ｚｈｕｏ ｔｏｎｇ．Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ＧＩＳ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｗｉｔｈ ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ［Ｊ］．Ｒｅ— ｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，２００６，２１（４）：３８５ ３９０．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） ［９］金菊良，杨晓华，丁晶．基于实数编码的加速遗传算法［Ｊ］．四川 大学学报（工程科学版），２０００，３２（４）：２０ ２４．（ＪＩＮ Ｊｕ—ｌｉａｎｇ， ＹＡＮＧ Ｘｉａｏ—ｈｕａ，ＤＩＮ（｝Ｊ ｉｎｇ．Ｒｅａｌ Ｃｏｄｉｎｇ Ｂａｓｅｄ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ Ｎｏｒｔｈ ｔｏ Ｓｏｕｔｈ Ｗａｔｅｒ Ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｌＪ．Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２００３，（１）：２９—３３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） ［６］ 陈守煜．多目标系统半结构性决策理论与方法［Ｊ］．辽宁工程技 术大学学报（自然科学版），２００１，２０（５）：５７８ ５８２．（ＣＨＥＮ Ｓｈｏｕ ｙｕ．Ｓｅｍｉ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇ Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ＡｐｐｒｏａｃｈＦｏｒ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｅｎｇｉｎｅｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０００，３２（４）：２０ ２４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） ［１Ｏ］宋关福，钟耳顺．组件式地理信息系统研究与开发＿Ｊ］．中国图 像图形学报，１９９８，３（４）：３１３ ３１７．（ＳＯＮＧ Ｇｕａｎ ｆｕ，ＺＨＯＮＧ Ｅｒ ｓｈｕｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ Ｇｅｏ Ｍｕｌｔｉ一（）ｂｊｅｔｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉ ｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ），２００１，２０（５）：５７８ ５８２．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） ［７］ 付强，金菊良，粱川．基于实码加速遗传算法的投影寻踪分类模 型在水稻灌溉制度优化中的应用［Ｊ］．水利学报，２００２，（１０）：３９一 ｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｍａｇｅ ａｎｄ Ｇｒａｐｈ— ｉｃｓ，１９９８，３（４）：３１３－３１７．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） 水文地质与工程地质 ・１３３・
