基于TRIZ理论解决水库农业种植造成水源地污染问题的应用研究

温泉 席宁 贾威 王楠 弓磊 李文博宇 刘尚霖

摘要：水库库区常有农业种植现象，如喷洒农药、施用化肥会造成库区水源受到污染。本研究采用事先了解、实地考察、收集数据、研究讨论等调研方法。通过项目的细致调研，利用TRIZ理论对出现的问题进行深入研究。最后得到较为科学合理、可行的解决方案。课题研究成果形成了研究报告一份，包含27个问题的解决方案。

关键词：水库水源地;农业种植;污染;TRIZ理论

引言

水库库区常有农业种植现象，如喷洒农药、施用化肥会造成库区水源受到污染。本研究采用事先了解、实地考察、收集数据、研究讨论等调研方法。通过项目的细致调研，对问题进行初始形势分析、系统分析（九屏幕图）、进化曲线分析、最终理想解分析、因果链分析、资源分析、功能分析与裁剪等提出方案。再利用TRIZ工具对出现的问题进行解决，如技术矛盾、物理矛盾、物场模型等提出方案。再利用技术方案整理与评价，列出全部解决方案，点评方案优缺点，再进行方案评价。

一、分析过程

（一）问题初始形势分析

1.当前系统的功能及组成：向市区居民供水，并保证水库下游生态环境的需水要求。

2.问题解决目标：水库需加强集中式饮用水水源保护区管理，有效消除影响饮用水水源安全的各类隐患，确保人民群众饮水安全，严厉打击水源保护区内环境违法行为，切实保障锦城人民群众喝上放心的干净水。

（二）系统分析

利用九屏图进行分析，提出五个技术方案。

（三）最终理想解，提出三个技术方案

（四）因果链分析：提出四个技术方案

（五）功能模型：提出三个技术方案（图2）

二、解决问题

（一）技术矛盾

1.确定要解决的技术矛盾为 TC-（施加化肥农药），它发生在（增加土壤肥力，减少病虫草）与（污染水源）之间。

2.问题模型——对应的39个通用工程参数：改善的参数：生产率（39），恶化的参数：外部有害因素作用于系统（30）。

3.解決方案模型：对应查看阿奇舒勒矛盾矩阵表得到参考创新原理为：22，35，13，24 。

（二）物理矛盾

1.确定物理矛盾：（化肥农药 ）应（增加），以满足（增加土壤肥力，减少病虫草量）要求;（化肥农药）应该（减少），以满足（减少污染水源）要求;

2.采用空间分离、时间分离、条件分离、整体与部分分离原理提出四个技术方案。

（三）资源分析

提出四个技术方案。

（四）物场模型

提出两个技术方案

三、结论

（一）最终技术方案

通过评价进行打分，得到分数较高的可实施的方案为：

（二）结论

通过分析研究，最后得到四个较好方案，在农作物种植区养殖畜禽，肥沃土壤，解决虫害问题，打造养殖一体化的生态农业圈、发明无污染的农药化肥、发明不需要农药化肥的庄稼种子、不种植庄稼，种植经济且对水生态友好的植物。其中在农作物种植区养殖畜禽，肥沃土壤，解决虫害问题，打造养殖一体化的生态农业圈和种植经济且对水生态友好的经济作物两个是可行的，可以在几年内实现。