新疆灌溉渠系水资源优化配置技术分析

研究了渠系优化配水模型一般形式和求解方法,及优化配水模型的应用、管理中存在的问题;论述了灌溉水量配置不合理现象;分析了灌溉水的利用率及其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.     

新疆灌溉渠系水资源优化配置技术分析

研究了渠系优化配水模型一般形式和求解方法,及优化配水模型的应用、管理中存在的问题;论述了灌溉水量配置不合理现象;分析了灌溉水的利用率及其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。     

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。     

基于输水损失动态变化特性的渠系优化配水模型研究

渠系优化配水是灌区减少渠道渗漏损失、提高渠系水利用效率的重要节水管理措施,但当前渠系优化配水模型的渗漏损失计算方法难以真实反映渠床土壤透水性随时间动态变化的特征,导致人为的配水偏多或者偏少。鉴于此,本文探索性引入渠床土壤前期影响含水量的概念来描述渠床土壤湿润程度在渠道输配水过程中的动态变化,提出了一种新的渠道输水渗漏损失动态计算方法,在此基础上建立了一种渠床湿润状况无后效性特征的渠系优化配水模型。河套灌区骨干渠系2012年夏灌优化配水实例研究表明:与传统基于考斯加科夫公式的优化配水方式相比,新配水模型在配水初期加快了配水进程,缩短了渠床土壤自由渗漏持续时间,从而使渠床土壤尽快达到了湿润状态,而在配水末期则延缓了配水进程。配水结果显示:在不增加总干渠引水量的情况下减少渗漏损失水量1560万m~3,渠道水利用效率提高1%。本文提出的渠系优化配水模型是针对渠床土壤湿润状况的动态变化进行流量过程的调控,可用于指导灌区渠系科学合理配水与集中统一调度。     

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。     

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。     

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。     

基于改进多目标蚁群算法浑北灌区优化配水研究

为提高灌区渠系配水的科学性，文中以沈阳浑北大型灌区为例，采用改进的多目标蚁群算法，对其灌区渠系配水量进行优化计算。研究成果对于大型灌区优化配水具有重要参考价值。     

基于改进多目标蚁群算法的灌区渠系优化配水计算研究

文章采用改进的多目标蚁群算法对辽宁中部某灌区渠系进行优化配水研究。研究结果表明:相比于传统算法,改进算法下灌区各农作物需水满足度得到明显提高,灌区优化配水量均值提高9.21万m~3,优化配水率平均提高14.3%;在改进算法下,灌区优化配水时间可缩短31.3h,配水调节率在54.8%~72.8%之间。研究成果为灌区渠系优化配水提供参考。     

基于需水过程的灌区实时渠系优化配水模型及应用

针对灌区灌溉规划用水与作物实时需水不匹配的问题,建立了基于作物需水过程的渠系实时优化配水模型,以下级渠道配水结束时间为决策变量,以灌区时段缺水率之和最小和渠系输水损失量最小为目标,采用遗传算法求解模型。结果表明:与经验法编制的配水方案进行对比,各级渠系配水时间搭配更加合理,渠道配水流量波动小;灌水量配置更符合作物实际需水要求,与作物实时需水耦合度更高,灌区各时段缺水率之和减小了13.6%,配水时间减少了2.5 d,渠系输水损失量占比减少了6.3个百分点,渠系配水达到了省时高效、节约用水的目标。     

都江堰灌区渠首优化配水模型探讨

结合都江堰灌区水量调度情况,针对渠首优化配水模型和方法进行了探讨。通过对灌区调度配水关键因素的分析,基于灌区整体经济效益函数和作物阶段分水函数构造,讨论了制定都江堰渠首实际水量调配方案。该方案通过试用取得了预期效果,为都江堰灌区水资源优化调度提出了可行的方案。     

宁夏黄河北干渠灌区多目标优化配水研究

为提高宁夏黄河北干渠灌区水资源利用效率,实现灌区节水型社会建设,基于可持续发展思路,采用多目标线性规划分析方法,以节水灌溉技术、水资源系统工程优化技术、数据库技术、数学函数计算模型为手段,以Visualbasic6.0及其计算插件matrix为主要工具,以经济、环境和社会的综合效益最大化为目标,建立了灌区水资源优化配置模型,基于该模型计算出了各规划年的可供水量及需水量,并制定了水资源优化配置方案。结果表明,该方案水资源配置合理,可满足该灌区规划年经济发展的需要,并可确保经济社会的协调发展。     

Agricultural Multi-Water Source Allocation Model Based on Interval Two-Stage Stochastic Robust Programming under Uncertainty

Numerous uncertainties and complexities exist in the agricultural irrigation water allocation system, that must be considered in the optimization of water resources allocation. In this paper, an agricultural multi-water source allocation model, consisting of stochastic robust programming and two-stage random programming and introducing interval numbers and random variables to represent the uncertainties, was proposed for the optimization of irrigation water allocation in Jiamusi City of Heilongjiang Province, China. The model could optimize the water allocaton to different crops of groundwater and surface water. Then, the optimal target value and the optimal water allocation of different water sources distributed to different crops could be obtained. The model optimized the economic benefits and stability of the agricultural irrigation water allocation system via the introduction of a the penalty cost variable measurement to the objective function. The results revealed that the total water shortage changed from [18.6, 32.3]?×?10⁸ m³ to [15.7, 26.2]?×?10⁸ m³ at a risk level ω from zero to five, indicating that the water shortage decreased and the reliability improved in the agricultural irrigation water allocation system. Additionally, the net economic benefits of irrigation changed from [287.21, 357.86]?×?10⁸ yuan to [253.23, 301.32]?×?10⁸ yuan, indicating that the economic benefit difference was reduced. Therefore, the model can be used by decision makers to develop appropriate water distribution schemes based on the rational consideration of the economic benefit, stability and risk of the agricultural irrigation water allocation system.     

缺水型灌区水资源优化调度模型研究

长江针对缺水型灌区的供水特点,以云南曲靖灌区为例,应用大系统分解协调原理,将整个系统设计为两层递阶控制结构;以运行费用和系统缺水量最小作为目标函数,建立了灌区库群系统水资源优化调度模型;对模型权重系数进行了率定;根据系统目标重要性的优先次序,确定了灌区优化配水矩阵;并采用模拟技术与优化技术相结合的途径,进行优化模型的求解,给出了优化决策算法的程序框图,所建模型符合曲靖灌区的实际情况,研究成果可为同类灌区水资源调度运行提供依据.     

北方干旱内陆河灌区节水农业综合技术模式研究与示范

根据21世纪北方干旱内陆河灌区农业高效用水的发展趋势,开展了北方干旱内陆河灌区节水农业综合技术集成与示范,探索该类型区农业高效用水技术及发展模式。通过组装、集成近几年来研究开发的适应于干旱内陆河灌区农业高效用水的新技术,提出流域水资源合理配置与优化调度方案、抗冻胀防渗渠道的结构设计、田间节水灌溉技术及相应的灌区管理技术,形成干旱内陆河灌区农业高效用水综合技术模式。     

应用大系统递阶模型优化配置区域农业水资源

以经济效益最大为目标，建立灌溉供水量最优分配的分解协调模型。以作物子系统为第一层，建立求解单作物非充分灌溉条件下灌水量在各生育期的最优分配的动态规划模型。然后以区域大系统作为第二层，建立不同作物之间水量最优分配的模型。在此基础上，提出了协调模型求解方法步骤。根据作物布局和地下水分布给出了不同作物在各生育期地下水的最优分配量，以提高区域农业水资源承载能力。