都江堰灌区水资源优化调度模型探讨

结合都江堰灌区水资源调度现状,针对灌区水资源优化调度模型和方法进行了分析。通过对灌区水资源调度关键因素的分析,基于灌区整体经济效益函数和作物阶段分水函数的构造,对制定都江堰灌区实际水量调配方案进行了探讨。该方案通过模拟运行取得了预期效果,为都江堰灌区水资源优化调度提出了一套可行的方法。     

基于GMS的灌区优化配水调度及辅助决策支持模块建设

灌区优化配水调度及辅助决策支持系统作为智慧灌区平台(以下简称GMS)的功能模块,由模型库、需水量计算子模块、优化配水调度子模块、辅助决策子模块四部分组成。模型库实现了后台计算模型的开发,为各功能模块调用提供依据;需水量计算子模块实现了由作物需水量到地块需水量到渠道应灌溉水量的计算;优化配水调度子模块实现了单闸及多闸联合配水调度方案的生成;辅助决策子模块通过灌溉调度模拟优化配水调度方案,提供灌溉建议。灌区优化配水调度及辅助决策支持系统的开发为灌区管理者决策提供依据,效果显著。     

刍议灌区水量调配方式

为了节约用水,需要编制科学的灌区用水计划,其内容主要包括渠首引水计划和渠系配水计划。据此确定各时期渠首的引水量向各用水支渠的配水量、配水时间。     

基于试算法的渠系配水研究-以东港灌区为例

目前,国内大多数灌区进行渠系水量调配时仍采用手工编制用水计划,经常造成渠系输水时间长、小流量配水、局部无效弃水和水量浪费现象。针对渠系配水优化方法存在通用化程度不高的问题,本方案按"定流量,变历时"运行时流量调度最优组合方案进行优化配水。本方案以各轮灌组引水持续时间差异最小为目标。这实际上是配水渠道引水优化的一种最优组合。     

基于遗传算法的灌区渠道水量分配优化模型研究

为了减少输水损失,科学地对灌区水资源进行管理和调配,建立了以输水损失最小为目标函数的灌区渠道水量分配模型,并通过遗传算法对求解模型,优化灌区轮灌编组组合。应用实例表明:模型及算法具有普遍适用性,通过模型优化可以为灌区提供较好的配水编组方案,在满足灌溉需要的基础上,提高灌区灌溉水利用效率。     

两级灌溉渠系优化配水模型及算法研究

针对目前多数灌区灌溉渠系优化配水模型存在的问题，结合青铜峡南支渠灌区的实际情况，拟建立以最小渠系输水损失为目标的两级灌溉渠系优化配水模型。研究方法基于实数编码的加速遗传算法，并利用ＭＡＴＬＡＢ进行编程求解。结果表明该模型及算法所确定的配水方案能满足上、下级渠道的配水流量和轮期的要求，整个渠系配水时间减少了２０ｈ，实现了大流量短历时配水，且上级渠道第１断面（首断面）配水流量较均匀，减少了闸门调节次数，有效地减少了水量损失，符合优化配水的原则，可为渠系优化配水决策提供理论及技术支持。     

西南岔水库灌区水资源的优化调度

通过对西南岔水库灌区水资源的优化调度，说明水库灌区对水库来水和灌区内当地径流的调度、灌区的配水等进行优化可以获得最大的灌区效益，供参考。     

灌区渠系优化配水模型建立与求解

对于下级渠道流量不等的情况进行科学决策和优化调度,可实现"流量大、历时短"的灌溉目标。建立以输水渠道实际流量与设计流量相差最小和输水历时最短为双目标函数的优化配水模型,采用层次分析法把双目标函数转化为单目标函数,通过遗传算法对单目标函数进行求解,得到下级渠道的配水流量、配水时间等参数。与有关文献对比,在水量损失可控的前提下,各级渠道流量范围以及灌溉历时范围扩大。以浙江省峡口水库灌区某次灌溉为例进行计算,灌溉时间由18d缩短到14.5 d,上级渠道流量平稳,接近设计流量,下级渠道配水实现了优化搭配。结果表明:该模型在水量损失可控的情况下,管理部门可以根据当地实际情况进行偏好选择,实现"流量大、历时短"的灌溉目标。     

大兴区再生水灌区水资源监测与管理系统设计

南红门灌区为北京市最大的再生水灌区,供应水量恒定,但灌溉需水量大,且随季节变化明显。为增强灌溉水资源保障率,提高灌区灌溉调度水平,缓解上下游争水问题,设计了南红门灌区水资源监测与管理系统。系统集成了数据监测、视频监测和数据管理、模拟预测等子系统,具有信息管理、水情监测、闸坝监测、通信和水量调度等功能,为灌区水资源信息化调度提供了设计思路和实现方法。系统实施后对灌区内河道、渠道、闸坝运行状况实时监测,基于灌溉单元需水分析,通过管理平台可进行单元间优化配水,提供最佳的地表水调配方案。不仅提高灌区河道蓄水量,保持河道生态环境,增加灌溉用再生水比例,减少农田施肥和耗电量,节约能源,也为灌区带来巨大的经济和社会效益。     

灌区渠系优化配水模型研究

本文以某次灌水缺水量和损失水量最小为目标函数,建立了灌区渠系优化配水模型,并用新兴的遗传算法对模型进行求解。在基本遗传算法的基础上采用自然数编码方式,设计了应用于配水渠道轮灌组合优化的算法,并以呼图壁河灌区作为算例,对呼图壁河总干渠下级渠道的轮灌组合进行了优化计算。     

发扬李冰治水精神,实现水资源可持续利用——对紫坪铺水利枢纽的作用的几点认识

紫坪铺水利枢纽是都江堰灌区的主要水源调节工程,其主要功能是通过水库的调丰补枯和水库的滞洪作用,提高灌区的农业灌溉、城镇工业、生活及生态环境供水的保证率和下游岷江干流的防洪能力。对都江堰灌区国民经济可持续发展起着极其重要的作用。在岷江上游供水区域内的地位和作用是勿庸置疑的。     

基于SHAW模型的河套灌区秋浇渠系优化配水模型研究

河套秋浇是为满足来年春播作物水盐需求而进行的保墒淋盐灌溉。针对传统基于作物需水预测成果进行渠系配水存在的预报依赖性强和中长期预报精度低问题,本文提出了一种不需要作物需水预测成果的渠系优化配水模型框架,该框架依据春播初期作物水盐要求,将SHAW模型嵌入优化配水模型,确定秋浇配水计划。河套灌区永济灌域2016年秋浇配水计划编制实例研究表明:与传统基于需水预测的配水方法相比,新方法得到的配水计划可以在不增加渠首引水量及渠道输水损失总量基础上显著提升淋盐效果,使春播初期0～40 cm土层水盐状态更加适宜于作物播种,春播初期土壤0～40 cm土层平均盐分超标由60%以上降低至5%以下,同时配水公平性也得到提升。     

夹马口灌区年度灌溉引水计划的制定与执行

文中论述了夹马口灌区年度灌溉引水计划的制定与执行情况,灌溉计划的制定是按以下步骤进行的。首先,根据夹马口灌区年度作物种植面积,灌溉定额,灌区试验站降雨资料,渠道水利用系数制定年度引水计划;再依据各支渠、各干渠管理段五年的实际引水量占全局总引水的百分比作为当年配水比例。     

水质自动监测系统在都江堰灌区的应用

在灌区设立水质自动监测站,对灌区水质进行实时监控具有十分重要的意义。文中主要介绍水利部“948”项目———都江堰灌区水质自动监测系统的硬件组成和软件框架,并介绍了系统中水质预测模块的功能。     

新疆灌溉渠系水资源优化配置技术分析

本文介绍了灌溉渠系优化配水模型在国内外的研究进展,渠系优化配水模型的一般形式及其求解的一般方法,以及建立的优化配水模型的应用和在管理中存在的问题,论述了灌溉水量配置不合理现象,分析了造成灌溉水的利用率和利用效率低下的原因,对进一步研究建立干旱灌区渠系水量优化调配模型具有借鉴意义。     

都江堰灌区准流域化管理的思考

通过对都江堰灌区水资源状况的分析,提出都江堰灌区实行准流域化管理的目的是为了实现灌区水资源的优化配置,即在尽量减少水资源消耗的同时,追求经济、社会效益的最大化与最优化。其准流域管理机构的主要职能,就是对都江堰灌区的涉水事务实行统一管理。     

应用分布式水文模型优化黑龙港及运东平原农田灌溉制度Ⅱ：水分生产函数和优化灌溉制度

黑龙港及运东平原是河北省的主要农业区,同时也是华北平原的少雨中心,探讨适用于该地区冬小麦和夏玉米的水分生产函数类型,并应用于制定优化的灌溉制度,对于该区域节水农业的建设具有重要的现实意义。本文以经过参数率定与模拟验证的土壤水评价工具(SWAT)为手段,设置了1种充分灌溉处理和9种非充分灌溉情形,拟合得到冬小麦和夏玉米的水分生产函数,在此基础上,依据水分敏感系数(或指数)确定出灌溉的关键生育期,以不考虑氮磷胁迫的历史灌溉情景为基本情景,设置了3种优化灌溉方案。结果表明:在所确定的冬小麦和夏玉米灌溉的关键生育期,采用优化后的灌溉量,与基本情景相比,在保证冬小麦-夏玉米种植制度下的作物基本稳产(产量平均增加2.54%)的前提下,平均节省灌溉量23.55%,水分利用效率平均提高6.29%。总之,模拟得到的优化的灌溉制度对于该区域冬小麦-夏玉米轮作体系下的农田节水灌溉管理具有一定的参考价值。     

基于模拟技术的灌区水资源供需平衡分析

利用系统工程的思想,建立灌区水资源需水计算的数字模拟模型,并对都江堰灌区水资源开发利用现状及灌区水资源供需平衡进行了分析。以都江堰灌区为例,将灌区分为若干子区,分析该流域的供水能力、供需现状及供需发展情况。讨论各规划水平年水源工程和解决分区内水资源紧缺问题。     

内陆干旱灌区优化配水模型及管理模式

从新疆生产实际需要和灌区现状出发,针对灌区灌溉方式、种植面积改变后,渠系水量如何分配及先进的灌溉节水技术推广难等问题,围绕灌溉渠系优化配水模型及灌区现代化管理模式两方面内容开展研究,构建了多种作物同时灌溉,基于遗传算法的渠系优化配水模型,探讨了适应市场经济、利于推广的新型灌区管理模式,为今后节水方向和政府决策提供依据。     

A multiobjective fuzzy linear programming model for sustainable integrated operation of a multireservoir system

Irrigated agriculture is the largest consumer of water, with high significance in India as the majority of its people depend on it. Rainfall uncertainties, and uneven distribution of utilizable water over space and time, have presented a serious challenge to irrigation water management and crop production. Surface water reservoirs play a major role in supplying irrigation water and also addressing uneven water distribution to some degree. Varying water requirements for different crops under multiple canals, however, requires that planners develop an optimal crop planning for the efficient operation of a multireservoir irrigation system. The spatial and temporal water transfer within a multireservoir irrigation system necessitates integrated operation of all the involved reservoirs. Thus, integrated operation of a multireservoir system is a fundamental requirement for efficient irrigation water management, and also become a key issue for sustainable agricultural development. This study derived an optimal crop plan for the integrated operation of a complex multireservoir system with intrabasin water transfer, using a multiobjective fuzzy linear programming (MOFLP) approach. The MOFLP model resulted in a level of satisfaction of 0.46, with an irrigation intensity of 102.18%, and a total crop area of 149 232.10 ha. The optimal policies were furthermore assessed with various statistical indicators with a simulation model, indicating they are performing well, with high reliability and resilience for longer periods.