塔里木盆地棉花水分生产函数模型研究

针对不同水分处理对棉花产量的影响，在大田生产条件下对棉花进行了非充分灌溉试验，以棉花大田试验数据为基础，采用最小二乘法拟合不同的水分生产函数模型，通过对比分析，建立了适合塔里木盆地棉花的水分生产函数模型，为棉花非充分灌溉条件下的灌溉制度优化提供了基础依据。     

黑龙江省水稻干旱水分生产函数试验研究

根据黑龙江省水利科技试验研究中心2015年实测数据,分析研究适用于黑龙江省的水稻水分生产函数模型,探讨各种模型中水分敏感性参数的变化规律,提出水稻不同时期干旱胁迫下适合该地区的水稻水分生产函数模型为Jensen模型,为黑龙江省稻灌区非充分灌溉条件下的灌溉制度优化提供基础依据。     

基于作物水分生产函数的渠系优化配水模型

由于气候干旱,降雨补给少,作物灌溉制度表现为灌水频繁、灌水周期短,作物之间争水现象严重,水库处于枯水期,供需矛盾较为突出,必须在节流上做文章.通过非充分灌溉试验,得到作物不同供水情况下产量效应完整规律的数据,做出了西北干旱灌区棉花膜下滴灌水分生产函数.根据作物水分生产函数,以农业效益和灌溉管理部门总体经济效益最高为目标,建立了灌溉渠系优化配水模型.通过实例对模型进行了求解.     

Minitab软件在大豆水分生产函数模型建立与评价中的应用

本文应用盆栽实验,采用大豆不同灌水处理下的耗水量和产量试验资料,使用Minitab软件进行数据分析,建立了5种水分生产函数模型,应用平均误差(AE)、均方根误差(RMSE)、变异系数(Cv)、残差聚集系数(CRM)和模型性能指数(EF)等评价指标,对5种水分生产函数模型进行分析评价,初步确定适合黑龙江省西部半干旱区的大豆水分生产函数模型为Jensen模型,为该地区大豆非充分灌溉条件下的灌溉制度优化提供了基础依据。     

非充分灌溉条件下稻田优化灌溉制度的研究

在大量试验研究基础上，以水稻水分生产函数为依据，结合非充分灌溉条件下稻田水量平衡的特点，建立了非充分灌溉条件下稻田优化灌溉制度之动态规划模型，实例研究表明，模型是合理可行的。     

作物优化灌溉制度的研究

文中对非充分灌溉条件下作物优化灌溉制度如何制定进行了研究。其特点是将作物产量模型、耗水规律模型和土壤水分变化动态模型相结合，以产量最高为目标函数，建立了计算机优化决策系统。该研究成果可使有限的水量在作物生育期内发挥最大的效率，对优化配置水资源，实现农业高效用水具有重要作用。实例研究结果说明，所建模型及求解方法是合理与可行的。     

作物缺水条件下灌溉供水量最优分配

针对灌区水源短缺情况，建立了一种对有限水量在多种作物之间进行最优分配的两层分解协调模型：第一层为基于作物水分生产函数，求解单作物非充分灌溉条件下最优灌溉制度的动态规划模型；第二层为将有限水量在多种作物之间进行最优分配的动态规划模型实例计算表明，模型是合理可行的     

非充分灌溉条件下水稻蒸发蒸腾量估算方法研究

如何估算非充分灌溉条件下作物蒸发蒸腾量,这是目前节水灌溉工作中经常会碰到的问题。根据连续4 a的灌溉试验田间实测,获得水稻从充分灌溉到多种亏水水平的蒸发蒸腾量和田间土壤水分变化过程等资料,在此基础上,研究建立了非充分灌溉条件下水稻蒸发蒸腾量估算模型。作为经验模型,与估算相对产量等模型结合运用,可获得广东省范围水稻非充分灌溉、无灌溉条件下的水分生产率、灌溉水利用效率等节水灌溉各项设计指标和评价指标。该文以梅县为例,对该模型的应用方法进行了介绍。     

基于水分-品质响应关系的特色经济作物节水调质高效灌溉

摘要：传统的非充分灌溉理论主要基于水分生产函数考虑产量损失最小或总产量及效益最佳,较少考虑水分-品 质响应关系及其对节水效益的影响。针对此问题,本文归纳了节水调质高效灌溉的生理学、生物学和工程学基 础,探讨了水分-品质响应关系的研究进展与存在的问题。在此基础上,针对特色经济作物构建了基于水分-品质 响应关系的节水调质高效灌溉理论,提出了节水调质高效灌溉的实施思路,阐述了节水调质高效灌溉需要解决的 几个重要科学问题。以期能为充分挖掘作物生理节水潜力,大幅度提高作物水分利用效率和实现节水、丰产、优 质、高效的     

基于作物水分生产函数下的限额灌溉制度优化研究

通过对小麦、玉米、棉花等主要农作物的分阶段受旱试验，获得了三年的限额灌溉试验观测数据；采用非充分灌溉条件下的土壤水分运动理论分析试验数据，建立了限额灌溉条件下的作物蒸发蒸腾模型。结合试验数据分析水分亏缺对作物产量的影响，采用多元回归分析法求解水分生产函数模型参数。采用动态规划法研究了水资源不足条件下的限额灌溉制度的多阶段优化法。研究成果表明，在产量能达到充分灌溉条件下产量的90％的情况下，可节约灌溉用水40％，能为水资源极其短缺地区的农业高效用水提供有力的技术支撑。     

水电厂竞价上网辅助决策系统研究

结合我国“厂网分开,竞价上网”的电力市场改革,针对水电厂在发电市场中竞价上网问题,采用面向对象技术开发研制了水电厂竞价上网辅助决策系统。主要介绍该系统的结构设计、各模块的设计原理和功能以及系统的主要特色。该系统主要包括财务计划管理、期货报价和现货报价三大模块。期货报价和现货报价模块以数据库作为数据源,通过接口程序建立连接,调用相应的数据表集进行决策计算。财务计划管理模块实现对数据的查询、存储、修改、删除、添加等数据库管理功能,提供很好的人机交互功能,提高了发电企业竞价上网操作的科学性,具有重要的现实意义。     

An Interval Parameter Model for Cooperative Inter-Basin Water Resources Allocation Considering the Water Quality Issues

In this paper, a new methodology based on interval optimization and game theory is developed for optimal operation of an inter-basin water transfer system considering efficiency, equity and sustainability criteria. A linear version of the agricultural water production function is proposed and used for incorporating deficit irrigation. The interval programming and cooperative game theory are utilized for equitable reallocation of benefits to water users in both water donor and receiving basins. To assess the sustainability of water allocation policies, water quality and environmental flow in the donor basin and groundwater table drawdown in the receiving basin are taken into consideration. The effectiveness of this methodology is examined by applying it to a large scale case study of water transfer from the Karoon river basin in south-west to the Rafsanjan plain in the central part of Iran.     

Improved Water Allocation under Limited Water Supplies Using Integrated Soil-Moisture Balance Calculations and Nonlinear Programming

Water allocation under limited water supplies is becoming more important as water becomes scarcer. Optimization models are frequently used to provide decision support to enhance water allocation under limited water supplies. Correct modelling of the underlying soil-moisture balance calculations at the field scale, which governs optimal allocation of water is a necessity for decision-making. Research shows that the mathematical programming formulation of soil-moisture balance calculations presented by Ghahraman and Sepaskhah (2004) may malfunction under limited water supplies. A new model formulation is presented in this research that explicitly models deep percolation and evapotranspiration as a function of soil-moisture content. The new formulation also allows for the explicit modelling of inefficiencies resulting from nonuniform irrigation. Modelling inefficiencies are key to the evaluation of the economic profitability of deficit irrigation. Ignoring increasing efficiencies resulting from deficit irrigation may render deficit irrigation unprofitable. The results show that ignoring increasing efficiencies may overestimate the impact of deficit irrigation on maize yields by a maximum of 2.2 tons per hectare.

     

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。     

膜下滴灌技术在吉林省的应用研究

膜下滴灌技术是近年来在干旱和半干旱地区广泛应用的一项技术,从吉林省西部近年来的应用推广情况来看,其在节水、改善生态环境和粮食增产等方面效果显著,并显现出对不同区域、不同作物品种的效益机制的反应各有所不同。因此,本文仅基于玉米在膜下滴灌条件下的不同给水条件的生长变化机制研究成果,对原有灌溉制度的相关参数,如灌水次数、灌水强度、灌水时间等进行适应性修正。提出了基于在膜下滴灌条件下,通过调亏灌溉密植补偿效应提高单位产能的灌水机制。结果表明,结合调亏灌溉技术可改变作物的生殖生长特征,提高作物品质和土地容量,实现增产增收。     

Optimizing Reservoir Operation Policy Using Chance Constraint Nonlinear Programming for Koga Irrigation Dam,Ethiopia

One of typical problems in water resources system modeling is derivation of optimal operating policy for reservoir to ensure water is used more efficiently. This paper introduces optimization analysis to determine monthly reservoir operating policies for five scenarios of predetermined cropping patterns for Koga irrigation scheme, Ethiopia. The objective function of the model was set to minimize the sum of squared deviation (SSD) from the desired targeted supply. Reservoir operation under different water availability and thresholds of irrigation demands has been analyzed by running a chance constraint nonlinear programming model based on uncertain inflow data. The model was optimized using Microsoft Excel Solver. The lowest SSD and vulnerability, and the highest volumetric reliability were gained at irrigation deficit thresholds of 20 % under scenario I, 30 % under scenario II, III and V, and at 40 % under scenario IV when compensation release is permitted for downstream environment. These thresholds of deficits could be reduced by 10 % for all scenarios if compensation release is not permitted. In conclusion the reservoir water is not sufficient enough to meet 100 % irrigation demand for design command areas of 7,000 ha. The developed model could be used for real time reservoir operation decision making for similar reservoir irrigation systems. In this specific case study system, attempt should be made to evaluate the technical performance of the scheme and introduce a regulated deficit irrigation application.     

西南岩溶灌区水文特性及其模拟模型的构建

从岩溶水文和灌区水文两方面分析了西南岩溶灌区水文的特殊性和脆弱性。针对西南岩溶灌区水文特点,在对自然流域水文模型SWAT改进的基础上,构建岩溶灌区分布式水文模型。建立的岩溶灌区分布式水文模型主要添加了表层岩溶带水循环模块、岩溶地下河汇流过程,改进浅层岩溶水计算方法、稻田水分循环模块、渠系渗漏计算模块,增加塘堰的灌溉功能等,并介绍了模型的流域离散方法和水循环结构。岩溶灌区分布式水文模型的构建可为西南岩溶灌区水文特性及其对变化环境的响应等研究提供有效的工具和手段。     

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。     

基于作物冠气温差的精量灌溉决策研究及其田间验证

根据相关研究结论和田间试验结果,构建了精量灌溉中基于作物冠层红外温度和土壤水分等模糊决策模型,并进行了冬小麦田间试验的实际运行和结果考核.结果表明,冠层红外温度是一个较好的反映作物水分状况的灌溉决策指标;冬小麦日内冠气温差的变化规律是在10点和14点出现双峰现象,最佳灌溉决策时机应该考虑到这两点的观测数据.充分考虑作物的水分信息状况和土壤水分情况(田持的60%时),将可以使作物的灌溉决策和管理达到“适时“和“适量“.所开发的基于作物红外冠层温度的精量灌溉决策模型,可以在进一步的试验观测基础上进行改进和完善,有较强的通用性和实用性.