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1.
基于不确定性的区间分式规划灌区优化配水模型 总被引：2，自引：0，他引：2
为获得有限可用灌溉水资源条件下满足多个目标的最优配水方案,将区间不确定性方法引入线性分式多目标规划中,构建基于区间不确定性的分式规划模型。以甘肃省武威市民勤县红崖山灌区为研究区域,对当地4种主要作物,春小麦、春玉米、棉花、籽瓜进行水资源优化配置,在满足粮食安全基础上得到不同水文年下满足不同目的需求的水资源优化配置方案。在此基础上,对不同情境下的配水结果进行对比并详细分析了平水年不同区间用水效率增长对目标函数的增长率影响,得到不同用水效率下的优化配水方案及目标完成情况。结果表明:在枯水年灌区应优先满足籽瓜的灌溉需求,丰水年应优先满足棉花的用水需求,平水年农业生产的最优用水效率增长区间为[0,5%]。所得结果可以为民勤县红崖山灌区以及类似灌区水资源优化配置及用水效率提升提供了理论依据与决策支持。 相似文献
2.
为了避免灌溉水量优化配置求解结果中粮食作物供水量为零的情况,通常在模型中设置粮食作物最小灌溉面积或最低产量的约束,该约束的设置能够显著降低优化模型的客观性。鉴于此,本研究在灌区灌溉供水量优化配置模型中引入了种植风险系数。该模型以灌区灌溉增产效益最大为目标,利用作物水分生产函数,同时给出了不同作物的优化灌溉用水量和优化灌溉面积,实现了灌区灌溉水资源的优化分配。以山西省夹马口灌区为例进行了分析研究,求解的作物灌溉面积占总灌溉面积的比例与灌区现状非常一致,表明该模型合理可靠,可用于指导灌区灌溉用水管理。该研究结果对灌区农户合理确定种植结构也具有重要参考价值。 相似文献
3.
河套灌区引水量限额后节水灌溉的对策分析 总被引：4，自引：1，他引：3
针对黄河水资源日益短缺,河套灌区引黄水量限额配置调整等问题,对节水灌溉对策进行了分析,指出应改进,完善工程设施,进行以渠系防渗为中心的灌区技术改造,开发利用地下水,发展井灌,推广非充分灌溉技术,合理确定作物种植比例和灌溉定额,以缓解引黄水量限额与农业生产需水量的矛盾,实现河套灌区农业生产的可持续发展。 相似文献
4.
为了推广应用农业灌区智能节水灌溉系统,提高灌区灌溉的效率和水资源利用率。在分析农业灌区智能节水灌溉系统设计原理的基础上,基于物联网、传感器技术和人工智能等先进技术,设计了包括灌溉计划优化,实时监测与控制,数据分析与决策等模块的农业灌区智能节水灌溉系统,采用了自动喷灌装置、土壤湿度传感器和气象站等智能化灌溉设备,实现对灌溉过程的精准监测和控制。结果表明,通过农业灌区智能节水灌溉系统的实际应用,灌区的水资源利用效率得到大幅提升,灌溉过程中的水量浪费得到有效减少。灌溉计划优化和实时监测与控制模块的运行,使得系统能够根据土壤湿度、气象变化和作物需求等因素进行动态调整,从而实现精准灌溉。农业灌区智能节水灌溉系统的设计与应用能够有效解决传统灌溉方法存在的问题,在节约用水、提高灌溉效率和保护生态环境等方面具有重要作用,为农业生产提供了新的解决方案,可以在更多的农业灌区中推广应用。 相似文献
5.
灌区地表水和地下水联合调度模型研究 总被引：4，自引：0，他引：4
灌区水资源的优化调配对于提高农业水资源的利用效率和灌区的经济效益具有重要的意义。为了对灌区水资源进行优化调配,实现灌区水资源的可持续利用。利用大系统分解协调、线性规划、动态规划等方法建立灌区地表水和地下水联合调度模型,该模型具有减化系统复杂性,减少计算工作量的特点。模型在彭楼灌区水资源优化配置中进行应用,对灌区地表水和地下水进行联合调度,制定了区域配水方案,所得结果合理。 相似文献
6.
塔里木灌区农业水资源利用现状及节水措施 总被引：1，自引：0，他引：1
根据目前塔里木灌区农业水资源的基本情况及利用现状,通过对灌区引水水质及水量、渠道防渗、节水灌溉面积、主要作物的灌溉定额等实际情况的调研分析,提出了灌区农业用水过程中应采取的节水措施。 相似文献
7.
农业多水源灌溉实时优化配置 总被引：1，自引：0，他引：1
在充分考虑农业水资源调度的实时性、不确定性基础上,建立实时供水优化调度模型,在供水量方面,对降水量进行预测并对雨水和生活污水的可利用量进行计算,合理地利用雨水和生活污水的可利用量,在作物需水量方面,利用模糊聚类的方法对参考作物需水量进行预测。在农业灌溉优化调度方面,建立农业多水源优化配置大系统分解协调模型,以经济效益最大为目标,将华北水利水电大学新校区农业试验场水资源分为相同作物全生育期水资源和各个子区的水资源2个子系统,根据多种水源的可利用量和作物的预测实时需水量,对4种不同方案进行多水源实时优化配置,采用遗传算法进行求解。结果表明,该模型能满足农业多水源灌溉实时调度的需要。 相似文献
8.
玛纳斯河流域农业水资源优化配置研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为控制农业用水量,根据玛纳斯河流域农业用水、供水结构,分析玛河流域农业灌溉用水定额和作物种植模式,从水土资源的角度出发,对作物种植面积进行优化,即在灌溉定额已定的前提下,求解各作物最优的种植面积,并利用多目标模糊优化模型对玛河灌区的作物种植面积进行了优化配置,旨在为国内同类地区用水总量调控和定额灌溉提供科学依据。 相似文献
9.
依据2年的水稻水分生产函数专项试验和淠史杭灌区试验总站历年试验统计资料,结合面上调查和室内理论分析计算,建立了适合淠史杭灌区水稻的"作物-水模型",确定了模型的结构形式和参数取值,在此基础上建立了水稻优化灌溉制度数学模型,并采用动态规划方法求出不同水文年型以产量为目标的优化灌溉制度,为淠史杭灌区水资源的优化配置提供依据. 相似文献
10.
综合考虑农业系统的不确定性以及灌区地表水来水量的动态性，结合区间多阶段随机规划模型、双侧随机机会约束规划模型和联合概率规划模型，建立区间多阶段双侧随机联合概率机会约束规划模型，将该模型应用于民勤县红崖山灌区，结果表明:1)模型可以解决区间不确定性和约束两侧参数随机不确定性，反映系统的动态变化过程；2)预先设置反映约束条件违规风险的独立违规概率和反映独立违规概率之和的联合违规概率，根据3种联合违规概率水平和3种独立违规概率变化趋势，模型得到在9种情景下的灌溉方案、灌溉面积和灌溉目标；3)随着联合违规概率的增大，系统的灌溉效益逐渐增大，联合违规概率为0.1时的灌溉效益比联合违规概率为0.01时的灌溉效益上下限值分别增大5.31亿元和6.55亿元。同时在不同的情景下，灌区的瓜果类经济作物种植面积最大，粮食作物种植面积次之，蔬菜的种植面积最小。本研究能够为决策者提供不同的灌溉方案，并为当地水资源管理部门制定主要作物灌溉面积分配方案提供参考。 相似文献
11.
基于双区间两阶段随机规划的黑河中游主要农作物种植结构优化 总被引：3，自引：2，他引：1
为优化有限农业水资源量下的种植结构以实现最大经济效益,考虑种植结构优化过程中存在的水文要素与社会经济要素中存在的不确定性,构建以经济效益最大为目标的双区间两阶段随机规划模型。在农业水资源量测算时出现了双区间特点,故使用双区间理论对农业水资源量进行表征计算。将构建的模型用于黑河中游甘肃省张掖市甘州区、临泽县、高台县的5种水文年(枯水年、较枯水年、平水年、较丰水年以及丰水年)下的种植结构优化,比较了优化结果与现状水平年种植结构与经济收益。结果表明:通过双区间两阶段随机规划模型得到的3种种植结构优化方案即保守决策方案、趋于平均决策方案和乐观决策方案产生的经济效益比现状水平年种植结构下的经济效益分别提高[1.97,8.53]、[4.20,11.04]、[6.43,13.56]亿元。 相似文献
12.
基于遥感数据的不确定性的农业水资源优化配置研究——以漳河灌区为例 总被引：1，自引：0，他引：1
针对现有农业水资源优化配置存在的空间分辨率较大,忽略降雨量参数的时空变异性,难以满足实际生产中更精确的管理要求的问题,以湖北省漳河灌区典型枯水年为例,采用基于遥感数据的水资源优化配置方法,分析全球降雨测量数据和多年雨量站站点数据关系,获取漳河灌区典型年空间降雨量数据集.在此基础上,将区间数、模糊区间数、模糊可信性约束规... 相似文献
13.
为了恢复湿地生态功能,合理确定湿地水资源开发利用方案,促进湿地的生态功能持续发展.根据辽宁双台河口湿地开发利用现状及规划目标,选取湿地天然生态环境需水量、农业灌溉及养殖需水量、生活用水量为3个目标,以湿地各类面积为决策变量,并以恢复到2000年的湿地各类面积值为约束条件,以系统工程的观点为指导,运用多目标规划理论,构建了湿地水资源合理分配的多目标规划模型,建立了3种配置方案进行比较.结果表明:只有优先满足湿地生态环境的需水量,使水资源得到合理有效的利用,才能使湿地得到较好较快的恢复,达到可持续发展的生态功能效果,对构建湿地系统生态恢复持续发展和水资源协调利用的框架模式具有重要的指导意义. 相似文献
14.
为制定满足渠系运行实际情况和作物生长发育所需土壤含水量条件的渠系优化配水方案,将考虑输水渗漏损失的渠系优化配水模型与土壤水量平衡模拟模型耦合,构建基于渠系输水模拟与土壤水量平衡模拟的两级渠系优化配水模型,使用改进的遗传算法求解多目标模型的Pareto解集。选择黑河流域中游西干灌区下的两级渠系作为研究区域,得到50组非劣的渠系优化配水方案。在Pareto前沿面上选取3组代表方案进行对比分析,再将3组中最优的方案与灌区实际灌水方案进行对比,结果表明:Pareto解集可以体现目标之间的博弈关系,当权重值向配水量最少目标偏移时会对土壤水含量等指标产生影响,进而产量下降;当权重值向产量最大目标偏移时会产生水资源浪费现象;而当目标函数的权重值处于中间水平时,产量和配水量目标都可以得到较好地满足,并且与实际灌水方案相比配水量减少113.54万m~3、总产量增加660t,能够达到节水增产的效果。该模型在兼顾渠系运行条件和土壤含水量的前提下权衡了2个目标之间的博弈关系,Pareto解集得出的结果能够满足决策者对于目标的不同需求,为灌区管理者的决策提供理论依据和指导。 相似文献
15.
为验证超前决策灌溉模型在土壤栽培中的科学性,筛选基于超前决策灌溉模型的最优灌溉量组合,以Penman-Monteith模型为对照(PM处理),分别在番茄的开花坐果期和果实膨大期设置超前决策灌溉模型计算灌溉量(ET)的3个水平(0.8 ET、1.0 ET、1.2 ET),共计10个处理,通过春秋两茬试验,分析比较不同灌溉模型对土壤含水量、番茄生理指标、产量、品质与水分利用效率的影响,并利用熵权-TOPSIS法评价不同处理番茄的综合指标。结果表明:与对照相比,超前决策灌溉模型处理土壤含水量的波动较小,光合能力、植株产量与水分利用效率显著提高。运用熵权-TOPSIS综合分析法进行排序,T2-3处理(开花坐果期使用1.0 ET灌溉,果实膨大期使用1.2 ET进行灌溉)排第1位,秋茬番茄PM处理(使用PM模型进行灌溉)排在第8位,春茬温室番茄PM处理排在第10位。秋茬与春茬温室番茄最优处理T2-3相较于PM处理,叶片的净光合速率提高约9.7%和24.3%,蒸腾速率降低约16.5%和14.6%,产量和水分利用效率分别提升了4.7%、8.7%与0.8%、9.5%。研究结果表明在温室番茄的土壤栽培中,无论是春季还是秋季,超前决策灌溉模型比PM模型灌溉精度高;且在开花坐果期使用1.0 ET灌溉、果实膨大期使用1.2 ET进行灌溉为超前决策灌溉模型最优的灌溉量组合。 相似文献
16.
黑河中游农业水资源多目标优化配置 总被引：2，自引：0，他引：2
针对黑河流域中游地区为追求经济发展而向黑河干流取水量过大导致的黑河下游地区地表水流量减少、生态环境恶化等问题,对该地区社会、经济等与水资源优化配置相关的资料数据进行收集、整理与分析,考虑地表径流随机性特征,构建考虑经济、社会、资源的灌溉水资源多目标优化配置模型,并使用层次分析法与线性加权法进行多目标问题求解。结果表明:将优化后的配水方案应用于黑河中游地区,其灌溉用水比实际节约3.358×10~8 m~3,水分生产力提升0.380 kg/m~3,用水费用节省3.89×10~7元,可以达到节水增产的目的,为该地区水资源管理部门提供一个满足可持续发展的农业水资源配置方案,同时,为类似地区的农业水资源优化配置提供方法依据。 相似文献
17.
以模糊机会约束规划（FCCP）框架为基础,结合区间线性规划方法（ILP）,最终形成基于区间模糊机会约束优化的农业水质管理模型（IFAWQMM）。IFAWQMM有效地改进FCCP和ILP,可以同时处理农业水质管理系统中的模糊和离散区间形式的变量;另外,它允许一些模糊约束只在特定的置信水平条件下满足即可。因此,求解IFAWQMM模型,可以获得不同置信水平条件下的更优解。利用模型处理假定的农业水质管理问题。结果表明,它可以帮助决策者生成高效益的农业生产模式和分析系统经济性和稳定性之间的妥协。 相似文献
18.
To improve the accuracy of runoff forecasting, an uncertain multiple linear regression (UMLR) model is presented in this study. The proposed model avoids the transfer of random error generated in the independent variable to the dependent variable, as this affects prediction accuracy. On this basis, an inexact two-stage stochastic programming (ITSP) model is used for crop planting structure optimization (CPSO) with the inputs that are interval flow values under different probabilities obtained from the UMLR model. The developed system, in which the UMLR model for runoff forecasting and the ITSP model for crop planting structure optimization are integrated, is applied to a real case study. The aim of the developed system is to optimize crops planting area with limited available water resources base on the downstream runoff forecasting in order to obtain the maximum system benefit in the future. The solution obtained can demonstrate the feasibility and suitability of the developed system, and help decision makers to identify reasonable crop planting structure under multiple uncertainties. 相似文献