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1.
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
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本文介绍了两种适用于半干旱地区某次配水的优化模型,第1种以作物水分生产函数为基础,以全灌区净灌溉增产值最大为目标函数;第2种以某次灌水全灌区的水费收入最高为目标函数。这两种配水模型用陕西省洛惠渠灌区1989,1990年夏灌的实际用水资料进行了验证。可供各自流引水灌区在渠系水量调配中实际应用。 相似文献
3.
针对渠系配水传统人工调度难以统筹优化的问题,为使优化模型更加贴近实际,体现渠系配水优化的时空特点,充分考虑配水持续时间的不确定性,建立以下级渠道配水净流量、配水开始时间和结束时间作为决策变量,以保证上级渠道水流平稳和下级渠道渗漏最小为模型目标的多目标多变量渠系优化配水模型,采用向量评估遗传算法进行求解,将第一目标即上级渠道水流平稳作为优先满足目标,第二目标为次要满足目标。结果表明:在保障实际运行对于渠道流量要求和水量要求的前提下,优化结果与该时段甘州区配水计划相比,配水时间由轮期的25d缩短为15d,干渠平均配水流量由1.298m~3/s提高到1.414m~3/s,渠系水利用系数由0.651提高到0.706,田间配水量提高了14.25%。本研究模型能够实现集中、高效配水,且具有普遍适用性,可为渠系优化配水决策提供理论和技术支持。 相似文献
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【目的】基于RS、GIS技术及智能算法,对灌区渠系优化配水工作进行研究,为提高灌区管理、制定配水计划提供科学依据。【方法】采用"组间续灌、组内轮灌"的工作方式,选择总配水时间最短与轮灌组之间引水持续时间差异值同时最小作为优化目标,以黑河中游甘肃省张掖市甘州区盈科灌区盈二支一分支为例,构建多目标渠系优化配水模型,并基于粒子群算法和蚁群算法对模型进行求解。【结果】成功构建了多目标渠系优化配水模型,以黑河中游张掖市甘州区盈科灌区5km×5km区域优化配水为实例的研究表明,采用多目标粒子群算法时的最大配水时间为113.6h,最小配水时间为105.3h,轮灌组引水时间差异为8.3h;采用多目标蚁群算法时的最大配水时间为113.5h,最小配水时间为105.3h,轮灌组引水时间差异为8.2h。解算的结果均低于人工制定的168h原配水计划。【结论】基于RS、GIS及智能算法解决渠系配水问题,不仅可以缩短轮灌周期,减少配水过程中的水量损失,还可保证配水精度,减少劳动力支出。 相似文献
5.
灌区灌溉计划存在难以满足作物实时需水、灌区用水效率低等问题,影响水资源的高效利用.选择黄河流域中游渠村灌区下的二级渠系为研究区域,采用实时灌溉预报模型计算作物实时需水,根据灌区渠系运行情况建立多目标模型,并用模拟退火算法求解.结果显示:采用本文提出的模型和方法确定的配水方案能满足渠道运行要求,配水时间减少1.2d,渠系... 相似文献
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【目的】建立基于3S技术和蚁群算法的灌区渠系优化配水模型,解决目前灌区配水管理中的被动配水和信息采集方法落后等问题。【方法】以冯家山水库北干十一支灌区为研究对象,采用RS/GPS技术获得灌区作物的种植结构、面积及灌区土壤含水率等信息,将这些信息输入GIS系统中,再根据灌区不同位置的土壤墒情,以斗渠为计算单元,通过GIS系统计算各斗渠的实际需水量,最后按各出水口"定流量、变历时"的轮灌运行方式建立优化模型,通过蚁群算法对模型进行求解。【结果】获得了各出水口在灌区实际需水量条件下的最优配水组合方案,算法简单、收敛性好。【结论】基于3S技术和蚁群算法的灌区优化配水,使现有的一些配水数学模型可以发挥更大的作用,使计算结果更接近实际。 相似文献
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正灌溉水的运行可分为三个环节,每个环节都存在水的利用效率的问题。第一个环节是从水源,通过渠系到田间的输水环节。目前,我国综合的渠系水利用系数比较低,约为0.5左右。因此,进行以渠系防渗为中心的灌区工程改造与建设是节水灌溉的主攻方向之一。第二个环节是灌溉水在田问通过各种方式进行灌溉。我国目前灌溉水的有效利用率约为0.8左右。推广喷微灌等先进灌水技术,改进地面灌水方法、加强田间工程建设,有利于提高田间灌溉水及降水 相似文献
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基于遗传算法与方案优选的多目标优化模型求解方法 总被引：4，自引：1，他引：4
为求解含复杂约束的多目标优化问题并获得符合实际决策需求的最优解,将多目标优化问题的求解分为2步:1)使用改进的遗传算法对带有较复杂约束的多目标规划模型进行求解,得到Pareto解集;2)基于熵权法构建方案优选评价体系,对Pareto解集进行优选,从而获得多目标优化问题的最佳方案。将本研究方法应用到灌区水资源优化配置问题中检验其可行性与实用性。结果表明:相较于评价函数法获得的结果,Pareto解集可以直观展示不同目标之间相互制衡的关系;根据当地实际情况选取粮经产量比、用水结构信息熵、化肥使用量作为优选指标,优选后的配水方案水分生产力可以达到1.46 kg/m~3,总产量达到8.667×10~7 kg。与传统求解方法比较,本研究提出的求解方法全局寻优能力更强,可以获得更加合理的方案。基于遗传算法与方案优选的多目标优化问题求解方法在求解较为复杂的多目标优化问题时能够获得更为满意的方案,可以为其他多目标问题的求解提供一种新的思路。 相似文献
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灌区量水,是节约灌溉用水、提高灌水质量和灌溉效率的有力措施,是实行计划用水和准确引水、输水、配水和灌水的重要手段。灌区量水虽然不是直接的节水措施,但它是灌区农业用水合理分配及采取高新节水措施的前提性工作。1灌区量水的主要设施与方法1.1利用渠系建筑物量水利用闸涵、渡槽、倒虹吸、跌水等渠系建筑物,其测流原理是根据建筑物不同流态的流量计算公式, 相似文献
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灌区水量优化分配与轮灌农渠最佳组合管理技术 总被引：4，自引：0，他引：4
灌区用水管理必须合理确定灌区内各种作物的灌溉面积,灌水量和灌水时间,通过制定渠系优化配水方案,使农作物在一定气候,土壤和农作物耕作等条件下获得最大增产效益。本文结合实际对灌区水量优化分配与轮灌农渠最佳组合的管理技术进行探讨。 相似文献
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《东北农业大学学报》2020,(3)
针对传统灌区渠道输水损失大、配水流量和配水时间不合理等问题,对灌区渠道输、配水作优化调度研究。以富裕灌区为例,运用带精英策略非支配排序遗传算法,考虑配水流量和配水时间不确定性,以灌区渠道输水损失最小及干渠水位变化均匀为优化目标,建立干、支渠道配水优化调度模型。结果表明,在满足上述优化目标前提下,优化结果与灌区原配水计划相比,干渠各生育阶段配水时间由15、35、20、18 d缩短至12、27、17、16 d,且各支渠在各时期流量变化浮动较小,流速均满足不冲、不淤流速要求。该模型可为富裕灌区及类似灌区水资源优化调度提供理论依据。 相似文献
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我国典型灌区灌溉水利用系数的调研分析 总被引：4，自引：0，他引：4
通过开展对灌溉水利用系数资料的搜集、整理,并对我国不同地区不同气候和用水状况条件下的渠系水(或灌溉水)利用系数进行调研.并选取我国典型灌区,进行灌区渠系水(和灌溉水)利用系数的调研分析.分析渠系水(或灌溉水)利用系数与当地经济、灌区用水状况、作物规模和种类、地下水埋深、气象条件等关系.最后,对我国渠系水(或灌溉水)利用系数的现状进行评价.结果表明,我国大部分灌区的灌溉水利用系数尚未达到规定标准,须采取措施加以提高. 相似文献
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双作物系数模型是依据FAO56双作物系数法来模拟土壤水量平衡的计算方法,可以模拟每日田间尺度上的土壤水量平衡,预测作物腾发量,制定灌水规划和进行环境研究.该文在位于西北干旱区的盈科灌区制种玉米田开展了土壤水分、作物生长和实际耗水量等试验观测,通过调整基本作物系数,率定和验证了SIMDualKc模型.由灌溉水有效利用率计算公式计算得出盈科灌区8个典型试验田的田间灌溉水有效利用率在62％ ～77％之间.由于在干旱内陆河灌区,田间灌溉水有效利用为80％～90％,因此必须加强盈科灌区田间工程建设和提高灌水技术水平. 相似文献
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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
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本文采用动态规划与线性规划相结合的方法研究作物种植方案的优化。用这种方法可同时解决四个问题,即种植作物的种类、面积比例、空间配置和最佳肥料分配方案。在线性规划中,把经济效益做为目标函数,生态效益做为约束条件,可解决经济效益和生态效益的矛盾。线性规划约束条件中的产量等参数和目标函数中的系数C用动态规划求得,动态规划的y_k(X_k)通过线性规划和投氮效益表求得。动态规划方程的解是线性规划方程的起点,线性规划方程的解反过来也是动态规划方程的起点。对二个方程反复求解,最终可得到稳定最优解。在动态-线性规划方法下,目标函数中的系数C和约束条件中的参数在达到稳定最优解前都是不断变动的,这样就使规划结果比单纯用线性规划方法得到的结果更合理,更接近实际,更能反映生产条件的变化对作物种植方案的影响。研究结果表明,采用动态-线性规划方法研究作物种植方案的优化是可行的。 相似文献
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引大灌区提高灌溉水的利用率 ,应做的工作 :1.加快田间工程配套 ,减少斗、农渠渗漏损失。 2 .引导灌区群众加强平田整地 ,改造土地畦块结构 ,大畦变小畦 ,改变落后的灌水方式 .3.在灌区内推广管灌、喷灌、滴灌、微灌等高新节水技术。 4 .强化灌区群众的用水商品意识 ,促进全社会节约用水。 5 .调整灌区农作物种植结构 ,种植耗水少且经济效益高的作物 ,提高灌区农民收入 ,促进灌区经济发展 相似文献