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运用多目标模糊随机优化模型,对区域内水-土-作物系统的管理规划和优化配置进行了研究。模型以经济效益、社会效益、生态效益和劳动力的利用为主要目标,寻求作物种植的最优模式,实现对水土资源的最佳配置。为了很好地处理多目标规划中的权重分配问题,采用模糊定权的方法确定各个目标的权重。在建立优化模型时,同时考虑了模糊因素和随机因素对决策问题的影响,因而所得的模型更加客观、合理,能够使各种有限的资源得到充分有效的利用。应用实例表明,该模型理论严谨、操作简单、计算简便,将其应用到农业系统的水-土-作物的优化配置是可行的,能合理地分配各种资源,从而能提高作物产量和经济效益。 相似文献
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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
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基于可持续发展区域水资源优化配置模型研究 总被引：4，自引：0，他引：4
介绍了水资源优化配置模型的分类，分析了现有水资源优化配置模型中存在的问题。以可持续发展思想为指导，以社会、经济、环境的综合效益最大为目标，以水量、环境和各行业发展产值作为约束条件，建立了水资源优化配置的多目标优化模型。 相似文献
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农作物优化灌溉制度及水资源分配模型的研究进展 总被引：5，自引：0，他引：5
阐述了国内外优化灌溉制度及灌溉水资源在单一作物和多作物间优化分配模型的研究进展,分析 了目前水资源优化分配模型研究中存在的仅考虑经济效益而忽略生态环境效益、农业用水效率较低、模型中指数 取值研究不足等问题,提出了今后在农作物水资源优化分配模型的相应研究中,应考虑多目标规划模型及生态影 响目标,并运用决策支持系统来进行水资源优化,发展多作物优化组合及优化配水模型,从而为确定区域节水模式 和水资源承载能力及生态环境改良提供更有力的科学依据。 相似文献
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【目的】建立以灌溉净效益最大为目标的优化配水模型,为灌区优化配水提供新思路。【方法】以西安市周户灌区为研究对象,立足于寻求作物种植面积-水量-产量-经济效益之间的最优关系,建立以灌溉净效益最大为目标的优化配水模型,并利用混沌人工鱼群算法进行求解。【结果】利用所建立的以灌溉净效益最大为目标的优化配水模型进行优化后,灌区总供水量为12 711.44万m3,较常规配水量增加了1 402.67万m3,其中地表供水较常规配水量增加了1 510.67万m3,地下水供水量有所减少;通过作物不同时段分配水量及种植面积的协调,灌区净效益增加了16.37%,粮经比为1∶1.21。【结论】以灌溉净效益最大为目标对灌区配水进行优化后,灌区配水过程更加均匀,同时灌区作物种植结构也得以优化和调整。 相似文献
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介绍了水资源优化配置模型的分类,分析了现有水资源优化配置模型中存在的问题.以可持续发展思想为指导,以社会、经济、环境的综合效益最大为目标,以水量、环境和各行业发展产值作为约束条件,建立了水资源优化配置的多目标优化模型. 相似文献
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针对农业水资源优化配置中降雨量的不确定性问题,在传统区间规划的基础上,引入双区间规划理论进行描述,以农民种植净效益最大为目标函数,建立地表水和地下水联合灌溉的作物灌溉水量优化模型。实例应用于武威市民勤县红崖山灌区,对灌区农业水资源优化配置进行研究,模型计算结果表明:利用双区间规划对作物进行灌溉水量的优化,春小麦、春玉米、籽瓜的灌溉定额分别为:[[179.81,191.81],[353.89,365.89]]、[[119.46,141.46],[270.57,292.57]]、[[180.04,213.04],[267.49,290.49]],相比于现状,节水量分别为3%、27%、4%。利用双区间规划不仅能够更好的解决灌区多作物灌溉水量优化问题,而且能够给决策者提供更大的决策空间。 相似文献
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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
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基于系统动力学的闭环反馈水资源优化配置研究 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】建立水资源优化配置模型,在刻画水资源配置过程复杂性的同时,探讨盈余水量回收再配置机制对区域水资源的影响,使有限的水资源得到合理利用。【方法】构建基于系统动力学的闭环反馈水资源优化配置模型,采用系统动力学软件Vensim,将水资源供需系统及与水资源有关的经济、社会、人口、环境等影响因素以图形化的方式表达出来,用变量记号和方程式表述变量之间的因果关系;同时在模型中增加盈余水量的回收再配置环节,通过设置盈余水量回收比例和回收延迟参数,探讨其对区域水资源配置结果的影响,最后对此模型进行实例应用,并与基于多目标遗传算法的水资源配置方案进行比较。【结果】基于系统动力学的闭环反馈水资源优化配置模型,充分展现了区域供水量、需水量、用水量、回收水量之间的关系,以及其与区域经济、社会、人口、环境之间复杂的因果关系。通过改变盈余水量回收比例和回收延迟参数对模型进行验证,表明盈余水量回收机制设置合理,且盈余水量全部回收可明显增加区域的总供水量;与基于多目标遗传算法的水资源配置方案的配置结果相比,利用基于系统动力学的闭环反馈水资源优化配置模型的配置结果,使实例研究区域2015,2020和2030年的缺水量分别减少1 719,1 388和2 307万m3。【结论】所建立的基于系统动力学的闭环反馈水资源优化配置模型合理、可靠,为地区水资源的优化配置提供了一条有效途径。 相似文献
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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
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Crop planting structure optimization is a significant way to increase agricultural economic benefits and improve agricultural water management. The complexities of fluctuating stream conditions, varying economic profits, and uncertainties and errors in estimated modeling parameters, as well as the complexities among economic, social, natural resources and environmental aspects, have led to the necessity of developing optimization models for crop planting structure which consider uncertainty and multi-objectives elements. In this study, three single-objective programming models under uncertainty for crop planting structure optimization were developed, including an interval linear programming model, an inexact fuzzy chance-constrained programming (IFCCP) model and an inexact fuzzy linear programming (IFLP) model. Each of the three models takes grayness into account. Moreover, the IFCCP model considers fuzzy uncertainty of parameters/variables and stochastic characteristics of constraints, while the IFLP model takes into account the fuzzy uncertainty of both constraints and objective functions. To satisfy the sustainable development of crop planting structure planning, a fuzzy-optimization-theory-based fuzzy linear multi-objective programming model was developed, which is capable of reflecting both uncertainties and multi-objective. In addition, a multi-objective fractional programming model for crop structure optimization was also developed to quantitatively express the multi-objective in one optimization model with the numerator representing maximum economic benefits and the denominator representing minimum crop planting area allocation. These models better reflect actual situations, considering the uncertainties and multi-objectives of crop planting structure optimization systems. The five models developed were then applied to a real case study in Minqin County, north-west China. The advantages, the applicable conditions and the solution methods of each model are expounded. Detailed analysis of results of each model and their comparisons demonstrate the feasibility and applicability of the models developed, therefore decision makers can choose the appropriate model when making decisions. 相似文献
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我国水资源短缺,中水回用是污水资源化的一个重要方面,中水是自来水的替代,可以认为是另一种形式的水资源,针对中水资源系统的复杂性,采用模糊数学方法继而建立起中水资源价值模型,再根据水资源可持续利用理论,我国的社会经济发展阶段和水商品的特征,提出了基于市场与计划共同作用的实用中水水价模型。选用了平顶山市中水回用工程,运用此模型计算出该中水水价,并讨论了相关问题。为中水回用企业招标提供理论的中水水价模型,并为政府决策提供参考。 相似文献
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[目的]分析新疆伊犁河流域发展有机农业的必要性.[方法]采用资料收集和农户调查的方法.作为新疆重要的经济区,伊犁河流域面临着发展农牧业经济和保护生态环境的双重挑战.(1)优良的光热水土资源,非常适合各类作物生长和畜牧业发展.当地污染少,环境质量优良,生产有机和绿色农产品具有环境优势.(2)区域地缘优势突出,有利于开拓中亚市场.(3)在伊犁河水土资源开发的过程中,由于其自然生态条件较为脆弱,土地退化和质量降低、面源污染的风险较大,水土资源开发过程中发展有机农业就显得尤为重要,但对于有机农业的发展规模,则需要从资源条件、肥料等生产资料投入、技术水平以及市场规模等方面进行综合分析和多目标规划.而且有机农业的发展规划是一个动态过程,需要根据社会和经济发展进行调整.[结果]在伊犁河流域发展有机农业,应该(1)调整作物种植结构,实现土地的种养结合.(2)根据规划将新开垦土地数量控制在合理水平,并通过工程和生物措施,降低和避免水土流失、土壤盐碱化,提高水资源利用效率.(3)采取措施,保护天然草场和草地资源,减少由于草地改变引起的土地沙化和退化.(4)在保证畜牧业生产草场肥力和质量的前提下,可以适度利用放牧牲畜粪便进行种植业生产.(5)延长有机产品链条,开发和应用有机加工技术,增加有机产品附加值.加强生产、流通、科研、服务之间的联合,提高农民的组织化水平,确保有机农产品的质量得到保证.拓宽有机产品的营销渠道,培训和提升有机营销能力. 相似文献
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从水资源优化配置的基本概念入手,讨论了水资源配置的多目标性,采用水资源多目标优化配置模型对荣县水资源进行了优化配置。采用fgoalattain函数对模型求解,从而得到用水效益的最优配置方案。 相似文献
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新疆水资源匮乏,大部分水资源用于农业,调整农作物种植结构,对于减小新疆农业用水量,优化水资源配置具有重要意义。本研究将新疆分为南疆、北疆、东疆和伊犁河谷,利用18个气象站2000-2009年的气象资料,分析三种主要作物(棉花、玉米、小麦)的蓝水蒸散量及蓝水需水量。对四个地区农作物种植结构进行调整,对比分析调整前后蓝水需水量变化。结果表明:1)基于农作物种植总面积不变原则,调整各地区农作物种植结构,全疆农作物蓝水需水量减少近2×108 m3;2)基于水资源总量控制,在"十二五"规划面积基础上调整农作物种植结构,蓝水需水量减少10.56×108 m3,全疆粮食作物玉米和小麦产量均满足规划要求,棉花产量尚需进一步提高。以蓝水蒸散量为工具,合理布局农作物种植结构,适当减小农作物种植面积,可以减少农业用水量,同时减小对农作物产量的影响。 相似文献
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为探索干旱区农业水土资源优化配置方法,以及为区域水土资源的开发利用提供科学参考,以科尔沁左翼后旗为例,以Arcgis为技术手段,采用限制因子法和综合评价法,建立评价指标体系,对其耕地和耕地后备资源进行评价;其次,基于评价结果,结合土地利用总体规划、整治规划,建立空间布局规则并设置不同利用条件下的水资源利用参数,最终构建了水资源约束条件下的耕地布局和水资源利用情景规划。对现状和情景规划对比分析,结果表明,水资源总量约束条件下,通过调整耕地布局和优化利用结构,情景规划可提高粮食产量和农业水土资源产出效率。本研究提出的情景规划方法可应用于县域种植业布局优化、土地整治规划。 相似文献
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为了让农民合理利用现有土地,实现南疆区域农业水资源的高效合理利用,给出了区域农业水资源的优化配置模型,并结合南疆阿克苏地区农业生产实际,建立了南疆阿克苏地区农业水资源优化配置的实证模型。对该模型求解,采用计算机搜索算法,并结合lingo编程,在保证粮食绝对安全和相对安全（以75%为临界值）的前提下,求得优化配置后产生的经济效益相对于配置前分别增加了16.62亿和18.13亿,相对增量约为31.04%和33.86%,同时分别节水约为30.05%和29.37%,优化配置产生的效益极显著。最后给出了水资源合理利用的对策建议。 相似文献