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。     

北方缺水地区节水灌溉的动态规划模型

文章应用系统分析、运筹学、数理统计及节水灌溉的原理,研究灌区内冬小麦的灌溉制度的变化规律,建立冬小麦节水灌溉制度的动态规划模型,并求出在不同灌溉定额下的最优解。     

缺水条件下旱作物的腾发规律

作物腾发规律是制定灌溉制度的基本依据。作物腾发量受土壤水分亏缺的制约,在不同的生长阶段,影响的大小亦不同。作物产量随土壤水分亏缺的增加而减小,其敏感度指数在作物灌桨期达到最大。因此,在灌溉水量不足时,应优先考虑对敏感度指数较大的生长阶段进行供水,以求获得较高产量。     

水电站厂内日经济调度的最优流量分配算法

为解决动态规划算法直接计算最优负荷分配存在的困难，本文中采用了先进行最优流量分配，再实现最优负荷分配的算法，进而用分步动态规划算法，可以提高计算的速度。     

考虑随机降雨时稻田高效节水灌溉制度

在分析水稻生育阶段水分生产函数中敏感指数变化规律的基础上，导出了敏感指数累积函数模型及分旬敏感指数值。以此为基础，将降雨视为随机变量，结合高效节水灌溉条件下稻田水量平衡的特点，充分考虑水稻实际腾发、稻田渗漏和稻田水分实际消退过程，建立了随机降雨情况下，求解稻田高效节水优化灌溉制度的随机动态规划模型。实例研究表明，模型及求解方法合理可行。     

非充分灌溉条件下作物需水量预测

按照晴、云、阴、雨等几种天气类型并利用历史资料来分类统计计算ET0,以实时的天气信息数据和土壤水分监测数据为基础,采用模糊聚类的方法对实时的ET0进行修正,再充分利用预报的日降水量,根据作物非充分实时灌溉预报模型和计划湿润层深,对土壤水分修正参数、作物系数进行修正。以冬小麦为例,进行作物需水量预测,结果表明,预测的作物需水量的相对误差平均值为5.29%,该方法用于作物需水量预报有效、可行,为实时优化配水提供依据。     

水电站机组间最优负荷分配问题的多重解研究

对动态规划算法进行了改进,通过记录耗流量与当前最优解相同的所有分配方式,结合等微增率原理,提出了一种推求多重解区域的算法。在采用分段线性化方法(线性插值)描述机组出力特征曲线的条件下,建立了0-1混合规划模型。以隔河岩水电站为例,论证了该算法获得的最优解为全局最优解,并基于等微增率原理的多重解条件,得出了多重解区域。随后对多种总出力情况进行了分析,结果表明:水电站机组间最优负荷分配问题的最优解可能不唯一,多重解可为离散点、也可为直线、还可为面。本文提出的多重解寻求方法可应用到机组控制中,对提高机组的稳定性等具有实际意义。     

水电站机组间最优负荷分配问题的多重解研究

本文对动态规划算法进行改进，通过记录耗流量与当前最优解相同的所有分配方式，并结合等微增率原理，提出了一种推求多重解区域的算法。在采用分段线性化方法（线性插值）描述机组出力特征曲线的条件下，建立了0-1混合规划模型，以隔河岩水电站为背景，论证了提出算法获得的最优解为全局最优解，并依据基于等微增率原理的多重解条件，得出了多重解区域，对多种总出力情况分析讨论表明：水电站机组间最优负荷分配问题的最优解可能不唯一，多重解可为离散点、也可能为直线、还有可能为一些面。提出的多重解寻求方法可应用到机组控制中，对提高机组的稳定性等具有实际意义。     

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.     

非充分灌溉条件下春小麦优化灌溉制度及推广应用

着重介绍降雨保证率为７５％、９５％的水文年份、几种灌溉可用水量的春小麦优化灌溉制度及推广应用效果。即从灌溉制度和调整作物种植比方面来考虑经济用水问题，使灌区在有限水量条件下取得最高收益。     

水源有限条件下作物合理灌溉定额的确定

给定农田腾发量ET与灌溉定额M间的关系时，分别以两者为自变量的作物水分生产函数在确定作物合理灌溉定额中的作用是等价的.作物产量与灌溉定额间的关系Y=Y(M)一般表现为二次抛物线型.本文揭示了在水源有限，整个灌区不能施行充分灌溉时，Y=Y(M)中的常数项a的正负性对作物合理灌溉定额的推求有决定性的影响.分别以整个灌区上的总净收益和总产量最大为目标，在假定仅种植单一作物，且地力及其它因素一致的条件下，给出了与Y=Y(M)中的常数项a大于或小于零以及灌溉水利用系数随灌溉面积变化与否相对应的作物合理灌溉定额的计算式。     

Two-step dynamic programming approach for optimal irrigation water allocation

A two-step (deterministic and stochastic) dynamic programming approach has been introduced in this study to solve the complex problem of optimal water allocation in a run-of-the-river-type irrigation project. The complexity of a real-world situation is represented by incorporating in the optimization model the stochasticity of water supply and the nonlinearity of crop production functions. A nonlinear, dated, and multiplicative production function is transformed into a sequentially additive type to replace the usual method of creating an additional state of the plant variable which only increases the dimension of the problem. As compared to the explicit stochastic dynamic programming which necessitates, along with its use, an enormous computational complexity due to the so-called curse of dimensionality, the present model can approximate the theoretical global optimum, at least for the present case study, with a dramatic reduction in computer processing time. It also eliminates the rigidity of the policy derived by the explicit approach, since it provides irrigation planners with alternative decision policies which incorporate intangibles and other nonengineering factors. The traditional method of fixing the cropping pattern based on deterministic estimates of a dependable water supply can likewise be evaluated by the use of the present model. The results of the model's application appear to be practically acceptable.     

灌区多目标供水优化调度模型及其求解

针对灌区水资源供需矛盾十分突出的问题，以云南曲靖灌区为研究对象，应用大系统分解协调原理，建立了两层递阶水资源优化调度模型，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，合理解决了多水源、多目标、多用户、多保证率的供水调度问题。研究结果可为同类灌区水资源调度运行提供依据。     

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。     

山区型灌溉渠道优化配水计算

针对山区灌溉干渠配水涵闸洞沿程分布众多的特点,提出了干渠分段配水的方法,采用线性规划技术对来水不足条件下的干渠优化配水进行了理论分析和实例计算,取得满意成果。     

基于动态规划与模拟退火算法的河-湖-梯级泵站系统水资源优化配置研究

提出了具有多决策变量的河-湖-梯级泵站系统水资源优化配置动态规划数学模型,以各区间缺水量(弃水量)的平方和最小为目标函数,各阶段的湖泊蓄水量为状态变量,各阶段抽水入湖量、湖泊放水量为决策变量。以南水北调长江-洪泽湖段调水工程为例,针对状态变量离散点少、决策变量可行域大且离散点多的特点,采用基于动态规划与模拟退火相结合的混合算法(DP-SA)对该模型进行计算,结果表明:采用该模型进行优化调度,不但可以提高供水保证程度,而且可以减少系统的总抽水量,降低供水系统运行成本;通过与动态规划逐次逼近法(DPSA)进行比较,可以得出混合算法在求解此类问题方面具有计算结果好、收敛速度快等优点。     

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。     

Assessment of irrigation schemes in Turkey with irrigation Ratio and relative water supply

Abstract:

Irrigation management is among the key factors for the sustainability of irrigated agriculture. In Turkey, irrigation management is becoming increasingly important due to the scarcity of water resources and degrading environmental conditions. In this paper, we compiled a large data set that compromise of water supply, crop types, crop water requirement, and irrigated and command areas that are SHW‐operated (State Hydraulic Works) and transferred irrigation schemes (the schemes transferred from SHW to non‐profit organizations, i.e., water users’ associations) for the five years (1996 to 2000). This data set was used to calculate two irrigation performance indicators: Irrigation ratio (IR) and relative water supply (RWS). ANOVA test results indicated that the differences in the IR and RWS among the years were statistically not significant, whereas a statistically significant difference was found between the SHW‐operated and transferred irrigation schemes. The average values of the irrigation ratios for the transferred irrigation schemes were always higher than that of the SHW‐operated schemes, but the opposite was true for the RWS. This suggest that the transfer of the SHW‐operated schemes to the water use associations must be initiated and encouraged, in addition to the set up of legal procedures for participatory irrigation management, in order to cope with the possible operation and maintenance (O&M) problems of irrigation schemes.     

西北灌区水资源优化配置模型研究

针对西北干旱半干旱地区日益严重的水资源短缺和生态环境问题,以系统分析的思想为基础,建立了面向生态和节水的灌区水资源优化配置序列模型系统,提出了综合考虑节水、水权、生态环境等因素的多目标多情景模拟计算方法,并以南阳渠灌区为例,得出了比较合理的水资源优化配置方案.南阳渠灌区的应用表明,在现有水资源情况下,随着社会经济发展,当地水资源紧缺现象将会日益严重,现状、2010和2030年分别为工农业及城乡生活提供水资源量5641 5万m3,5796 7万m3和5657 2万m3,缺水量则达到1544 6万m3,2100 3万m3和3627 9万m3.