灌区优化调度的节水作用浅析

以1个水库灌区为例，从节水的3个作用分析了灌溉水资料在时间和空间上优化调度的2个模型。优化调度不仅能减少灌区水量损失，提高水分生产效率，还能在提高灌区水分生产效率方面起明显的作用。这类节水技术对于缓解我国农业供水危机具有重要的现实意义，是节水技术的一个发展方向。     

龟石灌区节水改造的潜力与效益分析

针对龟石灌区农业用水效率低下、浪费严重等问题，提出了节水措施，分析了节水改造的潜力与效益。灌区水资源优化配置与合理利用，提高灌溉水利用率和水分生产率，富余水量用于城市供水及发电，提高单位水量的价值不仅是必要的，而且是灌区发展的必由之路。     

不同灌溉定额对膜侧玉米生长及水分利用效率的影响

针对扬黄灌区大田玉米种植模式单一、节水灌溉投入成本高等实际问题,通过采用不同种植模式(膜侧种植、膜下种植、露地种植)和不同灌溉定额(2 400、3 000、3 600 m~3/hm~2)对双行靠滴灌玉米进行田间对比试验。结果表明,膜侧滴灌种植玉米的株高、叶片数、叶面积指数、干物质积累量、产量最佳。膜侧滴灌低水量的水分生产效率最高,达到2.75 kg/m~3(产量为10.34 t/hm~2),露地滴灌高水量的水分生产效率最低,为1.98 kg/m~3(产量为9.91 t/hm~2)。膜侧滴灌高水量产量最高,为11.00 t/hm~2,但水分生产效率仅为2.37 kg/m~3,说明产量高,水分生产效率不一定最高。膜侧滴灌种植玉米产量及水分生产效率高于其他灌溉技术,是宁夏扬黄灌区适宜的节水灌溉技术,灌溉定额为2 400 m3/hm~2的玉米水分生产效率最高,节水增效明显,可作为当地较适宜的灌溉制度。     

黑龙江省西部半干旱区水稻水分生产函数及优化灌溉制度研究

选择黑龙江省西部半干旱区查哈阳灌区为试验基点,进行了水稻的非充分灌溉试验,经过数学分析计算,得到了查哈阳灌区水稻最适宜的水分生产函数模型为Jensen模型,在此基础上建立了水稻的优化灌溉制度的非线性规划模型,并利用实码加速遗传算法进行求解以相对产量最大为目标的优化灌溉制度,优化结果表明,优化灌溉定额比当地节水灌溉定额省水达22.4%,提高了水分利用效率,为查哈阳灌区水资源的优化利用提供了科学依据。     

灌溉渠系优化配水模型研究

灌溉渠系的优化配水问题可分为两类:一是以某种指标最优为目标的灌溉水量分配;二是以水量损失最小为目标的灌区各级渠道流量的优化调度。在非充分灌溉试验的基础上,做出了西北干旱灌区棉花膜下滴灌水分生产函数。根据作物水分生产函数,以农业效益和灌溉管理部门总体的经济效益最高为目标,建立了灌溉渠系优化配水模型。在提高灌区经济效益的同时,建立了配水渠道流量优化调度0-1线性整数规划模型,模型适用于支渠以下各级配水渠道在来水流量确定,分水渠道流量彼此相同且按"定流量,变历时"方式轮灌时的优化配水决策,通过实例对模型进行了求解。     

井渠结合灌溉类型区多水源联网优化调度模式研究

针对丘陵地区灌溉水源分散、灌溉保证率低、农业缺水严重、生态环境恶化等突出问题,将多水源联网工程技术与优化调度技术相结合,建立了井渠结合灌区多水源联网优化调度模型,大大提高了灌区水资源的利用效率和灌溉保证率。采用该技术及其他节水措施后,威海井渠结合节水示范区全部耕地可得到灌溉,灌溉后的粮食产量由原来的9000 kg/hm2提高到11550 kg/hm2,示范区平均增产25%。经济、社会与环境效益显著。     

基于DEA的灌区生产效率分析——以江苏省为例

针对当前灌区农业生产效率评价多采用单项投入与产出指标的不足,引入数据包络分析(DEA)方法,设定表征生产效率的投入产出指标体系,利用CCR模型对江苏省35个灌区相对生产效率进行了比较研究.相对效率分析表明,江苏省综合效率整体不高,灌区间差异较大,全省平均值为0.634,其中3个灌区为DEA有效;不同区域农业生产技术的利用及推广程度相当,灌区相对生产效率的不均衡主要由生产规模不合理引起.可以通过减少投入来提升非DEA有效灌区的生产效率,所有非DEA有效灌区改进生产效率能节约的有效灌溉面积、水资源及农业人口分别占投入量的20.7%,13.3%,9.4%.相对DEA效率的比较可为灌区生产效率的改进途径、农业节水潜力的计算等提供新的思路.     

提高毛水生产率研究

分析了减损性节水和增效性节水与水分生产率的概念,论述了农业技术在优种、培肥土壤、精耕细作、覆膜与化肥及水利技术在适时适量灌溉、输水系统减损、灌水技术、雨养农业农田基本建设等方面对提高水分生产率的作用。重点指出当前亟须加大育种投入,使流失的有机肥归田,抓好城市肥源归田、灌区输水系统管道化、山区农田基本建设3类试点,要农业与水利相结合,发挥各自优势,提高水分生产率,提高单产。     

位山灌区节水改造中的几个问题

位山灌区是黄河下游最大的引黄灌区,位山灌区存在的主要问题是池渠泥沙淤积严重,处理困难;工程配套率低,渠道渗漏严重,渠系水利用率不高;灌区水资源供需矛盾突出.就灌区节水改造规模、水沙优化调度模式,田间工程配套模式与节水灌溉技术,适宜的井渠结合形式等问题进行了详尽的分析与探讨.     

漳河灌区节水改造综合效益评价

近20年来,漳河灌区节水改造工程成效显著,全面系统地评价灌区节水改造效果可为提高灌区管理水平及用水效率提供科学依据。基于漳河灌区2000-2013年的工程建设及运行数据,选择灌区的作物种植、节水效益、运行管理及经济效益4个要素的11项评价指标,利用改进熵值法评价灌区节水改造综合效益。评价结果表明,灌区在多年节水改造作用下,综合效益在前11年处于上升阶段,后3年处于下降阶段。通过比较灌区综合评价排序与准则层评价排序,得到灌区综合效益的主控因素为作物种植结构、节水效益、经济效益。     

大型灌区配水效率的计算方法与应

在分析影响配水效率的各种因素基础上，结合引黄大型灌区配水系统的实际运行工况，从整体上给出了以轮灌组数为参数的区域配水量与配水效率之间的函数关系，与目前使用的选择典型渠道的常规计算方法对比分析，并用实测资料进行了检验。认为该整体评价方法更具科学性，就该方法在实际应用中的一些具体技术问题进行了研究和探讨，有助于大型灌区配水效率计算方法的改进和提高。     

灌区水量分配的公平性研究

针对灌区水量分配的公平性问题,将微观经济学中的激励、价格、效用研究方法引入灌区水资源管理,提出了2种灌区水资源的分配方式:一是基于动态权重的公平水量分配模型,该模型依据灌溉面积、灌区水资源的缺水率来确定水资源的分配,体现了水资源使用的公平性;二是基于效用的水量公平性分配方法,该方法将价格策略融入效用模型中,利用价格杠杆来调节用户需求和控制资源分配,体现了用户的优先性和水资源使用的效用性。分析表明,这2种方法可以解决灌区水量分配的公平性问题和提高水资源使用效率,可为灌区水量的分配决策提供理论支持。     

基于Kuhn-Tucker条件的灌溉水量优化分配

建立了基于作物水分生产函数的灌溉水量优化分配模型。采用Kuhn-Tucker条件获取该模型的最优解条件,并给出了最优解的计算方法,包括单一作物全生育期缺水条件下灌溉水量在不同阶段的优化分配计算,以及多种作物某同一生育期缺水条件下灌溉水量在不同作物之间的分配方法。利用2个实例对所给方法进行了分析,与传统优化方法相比,思路清楚,计算过程简单,工作量少,便于灌区管理人员在实际生产中应用。     

引黄灌区灌溉效益优化计算模型

以引黄灌区为研究对象 ,在分析传统灌溉效益计算方法不足的基础上 ,按水资源合理配置的要求 ,基于作物的节水灌溉制度 ,提出引黄灌区灌溉效益优化计算的双层线性规划模型 ,开发了相应的计算软件。模型考虑了引黄水量在不同作物间和同种作物不同灌溉时段间的优化配置 ,使灌溉效益计算更趋合理     

基于非充分灌溉原理的灌区水资源优化配置模型及决策软件研究

根据非充分灌溉理论,按大系统分解协调原理,建立了以总效益最大为目标的灌区灌溉水资源递阶控制优化模型,对灌区多水源进行优化配水研究。在理论研究基础上,还对灌区水资源的优化利用引入决策支持系统知识,研制"大型灌区水资源决策支持系统"软件。经实际运行,该程序具有友好的图形界面,较强的计算功能和数据库的管理功能,可为水资源优化配置和水资源管理研究作参考。     

节水灌溉与水资源优化配置对农业种植结构影响研究

安徽省水资源紧缺,发展节水灌溉是缓解水资源供需矛盾,实现水资源优化配置,促进农业种植结构调整,实现农业可持续发展的根本措施.建立了相应的水资源优化配置数学模型,分析了节水灌溉和水资源优化配置对农业种植结构的影响,并给出实例分析,对安徽省8个节水灌溉分区分别提出了不同的农业种植模式.     

非充分灌溉优化配水技术研究综述

介绍了非充分灌溉优化配水技术国内外研究现状 ,分析了有关存在问题及可能解决途径。     

考虑不同层次利益主体的灌溉水资源优化配置

针对灌溉水资源优化配置中存在的非线性和不确定性等特点,同时考虑灌区不同层次决策主体利益,分别构建考虑上层管理者利益的区间线性分式规划(ILFP)模型以获得最大的灌溉水生产力和考虑下层农民利益的区间二次规划(IQP)模型以获得最大的产量。在此基础上,将灌区上、下层利益主体作为整体,构建线性分式二次双层规划(LFQBP)模型,以协调灌区不同层次决策主体利益,促进灌区可持续发展。将所构建模型应用于盈科灌区的粮食作物配水中。通过配水结果的比较来分析各模型的性质,结果表明ILFP模型和LFQBP模型更适用于干旱地区。所构建模型从不同角度反映灌溉配水的实际问题,其优化结果有助于灌区管理者权衡各层决策主体间的利益。     

韩董庄引黄灌区水资源优化调配研究

应用线性规划数学模型对河南省韩董庄引黄灌区作物种植布局和引黄水及地下水联合运用进行了分析.对作物种植规划,作物灌溉增产效益,引黄工程及井灌工程运行费用,引黄供水能力等参数进行了详细分析计算,建立了灌溉水资源优化调配模型,应用计算机求解提出了灌区作物种植优化布局方案及水资源优化调配方案,并给出了各种灌溉方案条件下的灌溉效益,所得结果对灌区规划与发展具有重要参考价值.