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农田水利东北水利水电2023年第7期

［文章编号］1002—0624（2023）07—0050—03

基于机会成本理论的灌区地下水

可持续利用效益分析

杜兆国

（黑龙江省水文水资源中心，黑龙江哈尔滨150001）

［摘要］为探讨地下水源灌溉水田的效益，文中以庆安县地下水灌区为例，开展持续灌溉条件下的地下水水位

预测，并引入机会成本理论，对持续开采地下水引起的含水层疏干的环境负效益进行评价。研究成果对我国

种植结构调整和区域水资源可持续开发利用具有一定的指导意义。

［关键词］机会成本理论；地下水可持续利用；含水层疏干

［中图分类号］S273.4［文献标识码］B

0引言的地下水由第四系松散岩类孔隙潜水和承压水两

种类型组成。根据勘探孔的地质及抽水试验资

水资源的可持续开发利用是实现我国粮食安

料，确定计算区为非均质含水层；根据水文地质条

全的重要保障，特别是近年来我国农业种植结构的

件及含水层水文地质参数不均一性，各水文地质

持续调整，农业生产用水的比例持续增高，水资源

[1-4]小区概化为各向同性均质含水层。计算区内含水

短缺逐渐成为制约我国粮食生产的重要因素。

层水力特征概化为渗流符合达西定律、水流呈平

近10年来，黑龙江省大范围地旱改水，开采地下水

面二维运动、水流为非稳定流。

进行水田灌溉，由此引发的不断增长农业生产用水

1.2数学模型的建立与求解

和地下水可持续开发利用之间的主要矛盾，逐渐成

[5-8]根据水文地质概念模型，模拟区地下水流运

为制约区域粮食安全生产的决定性因子之一。

动的数学模型可概化为非均质、各向同性、非稳

庆安县是我国重要的商品粮生产县，随着旱

定、准三维地下水流模型，孔隙潜水和孔隙-裂隙

改水的推行，地下水的开发利用量逐年增加，根据

承压水通过越流进行耦合。对于数学模型，其求

绥化市水资源公报数据及用水总量分配指标分

解方法是在计算区上采用矩形剖分和线性插值，

析，绥化市庆安县目前地下水用水总量超载，地下

应用有限差分法将数学模型离散为有限差分方程

水若按照现状利用量继续使用，将无法支撑经济

组，此次研究中将采用常用的GMS5.0软件包中

社会可持续发展。目前，庆安县用水主要以农业

的Modflow模块进行求解。

用水为主，用水量超过了90%，因此，地下水可持续

1.3基于机会成本理论的效益计算方法

利用至关重要。此次研究选择黑龙江省绥化市庆

含水层疏干的效益计算采用机会成本法。所

安县为例，庆安县是我国东北