基于天牛须搜索算法的渠系优化配水初步研究

灌区渠系优化配水研究对灌区从用水管理向需水管理转变具有重要意义.目前,天牛须搜索算法已被广泛应用于生产实际,而在渠系优化配水方面的应用较少.为探究天牛须搜索算法在渠系优化配水领域的可行性与合理性,以大功灌区西一干渠干支2级渠系输水过程中渗漏量为优化目标,渠道运行时间及输水流量为决策变量,构建渠系配水模型,并采用天牛须搜索算法进行模型优化求解.结果表明,天牛须搜索算法求解结果中配水时间较传统配水时间缩短7 d,配水效率提高35％.渠系渗漏量为34.99万m3,占总配水量6.69％,干支2级渠系水利用系数提高为0.704.天牛须搜索算法在解决高维渠系优化配水问题上表现良好,能够贴近渠系实际运行情况并合理进行水资源配置.     

黄河三角洲节水灌溉发展对策

黄河三角洲地区淡水资源比较贫乏，发展节水灌溉农业是缓解当地水资源供需矛盾的关键措施，提出了节水灌溉发展对策渠系防渗；采用合理的田间节水技术；科学制定灌溉制度和配水制度；发展农业节水技术等。     

新疆五家渠灌区渠系优化配水研究

通过建立多目标渠系优化配水模型,优化渠系配水过程,为新疆农业节水灌溉提供科学依据。以新疆五家渠灌区新东干渠作为研究对象,采用多目标粒子群优化算法以配水渠道的渗漏损失量最小,水流稳定为优化目标,建立多目标渠系优化配水模型,并与回溯搜索算法就配水时间和渗漏损失量进行比较。研究表明,多目标渠系优化配水模型能将配水时间从15 d缩短至约11 d,渠系配水量为71.58万m3,与回溯搜索算法相比,配水时间从14 d缩短至11 d,渗漏量减少了8.39万m3。采用多目标粒子群优化算法对新疆五家渠灌区新东干渠进行配水过程优化,不但满足了优化目标,减少了渠系渗漏,缩短了配水时间,且比回溯算法更具有实用性。     

通用化灌区渠系优化配水系统的开发

在对优化配水模型抽象概化的基础上,以VB8.0为开发平台,开发了灌区优化配水的通用化软件,该软件可模拟不同灌溉面积和不同灌溉方式下的渠系优化配水情况,在对渠系配水过程分析的基础上,建立了所需参数少、通用性强、计算结果稳定可靠的渠系优化配水模型,用户输入配水要求后,软件可自动确定渠系优化配水相关的参数,求解并输出配水结果...     

遗传算法和粒子群算法求解渠系多目标优化模型

目前高原灌区灌溉用水管理相对落后,渠系渗漏损失较大、渠道闸门运行调度不合理等问题十分突出。因此,开展渠系工作制度优化的研究,对缓解灌区用水供需矛盾有着重要意义。考虑不同时刻各配水渠道流量标准差最小和各配水渠道平均日渗漏损失最小两个目标函数,以配水连续性和灌溉可供水量作为约束条件,建立渠系工作制度多目标优化模型。以云南省蜻蛉河灌区为例,采用遗传算法和粒子群算法进行优化求解。结果表明,遗传算法和粒子群算法都可以解决渠系工作制度优化问题,对各渠道闸门开关时间进行优化,能够满足灌区需求,从而减少渠系渗漏损失,达到节约灌溉用水量的目的。两种算法相比,粒子群算法运算速度更快,优化闸门运行调度更合理。     

灌溉渠系优化配水模型与算法研究进展北大核心

为实现田间科学用水,优化灌溉渠系配水模型,发挥灌区用水调度决策能力,提高灌区现代化水平,针对现有的渠系优化配水模型与算法进行了梳理总结。灌溉渠系优化配水模型主要分为两种:以特定指标最优为目标函数和被配水渠道采用轮灌编组时输水损失最小为优化目标。在掌握国内灌溉渠系用水调度以及灌区管理规范的前提下,系统论述了两类模型的建模思想、目标函数以及算法机理的研究,重点分析当前主流的灌溉渠系配水优化目标函数,并总结了求解模型引用的智能算法。在深入探究应用实例的基础上,通过对渠系优化配水模型的综述,讨论未来研究新方向,旨在精炼出一种适用于我国灌区的多目标优化模型,拟解决当前渠系水利用率低等问题;研究结论还提出嵌入算法的渠系间形成远程管理、联合调度、智慧调控、高效配水的新思路,这为灌区构建输配水模型和落实信息化管理提供借鉴与理论指导。     

位山灌区渠系优化配水决策支持系

根据位山灌区位于黄河下游、引水含沙量高、测流断面变化大的特点，编制了位山灌区渠系优化配水决策支持系统，主要内容包括来水管理、需水管理、水情资料管理、实际配水统计、配水方案拟定和系统设置等，创新性地进行了多站水量平差计算。     

基于改进多目标决策模型的大桥水库灌区渠系自适应规划方法

提出基于改进多目标决策模型的大桥水库灌区渠系自适应规划方法,合理规划大桥水库灌区渠系配水,提高水资源利用率,降低无效弃水以及对生态环境的影响。以配水结束后灌区各渠系缺水量、渠道输水损失量以及农作物生产带来的灰水足迹三者最小为大桥水库灌区渠系规划多目标决策函数,以渠道输水能力、水量和时间为约束条件,构建大桥水库灌区渠系规划的多目标决策模型;以栅格法构建路径规划的运行环境,通过移动几率优化、信息素挥发系数自适应调整两方面改进蚁群算法,通过改进蚁群算法寻优获取渠道缺水量、输水损失量、灰水足迹最小的水库灌区渠系规划结果。实验证明：该方法可以有效规划大桥水库灌区渠系的水资源,规划后的灌区渠系在缺水量、渠道输水损失量以及灰水足迹方面都有较好的表现,且效率高、应用性强。     

船行灌区渠系工作制度优化研究

船行灌区现行的渠系工作制度不合理,导致干渠流量不稳定和渠系水利用系数较低的问题.以西干渠输水系统为例,考虑不同时刻上级渠道配水流量波动最小和渠系渗漏损失最小这2个目标,以灌水连续性、配水量、流量以及灌溉可供水量为约束条件,建立了渠系工作制度多目标优化模型,采用非线性多目标遗传算法进行优化求解.结果表明,渠系工作制度多目标遗传算法优化模型适用于解决灌区渠系工作制度优化的问题,实行优化后的渠系工作制度可有效减少渠系渗漏损失、运行时间和流量波动.     

船行灌区渠系工作制度优化调度

船行灌区现行的渠系工作制度不合理,导致干渠流量不稳定和渠系水利用系数较低的问题。以西干渠输水系统为例,考虑不同时刻上级渠道配水流量波动最小和渠系渗漏损失最小这2个目标,以灌水连续性、配水量、流量以及灌溉可供水量为约束条件,建立了渠系工作制度多目标优化模型,采用非线性多目标遗传算法进行优化求解。结果表明,渠系工作制度多目标遗传算法优化模型适用于解决灌区渠系工作制度优化的问题,实行优化后的渠系工作制度可有效减少渠系渗漏损失、运行时间和流量波动。     

大沟蓄水对农田水资源综合调控研究分析

以大沟蓄水技术的农田水资源调控技术研究为技术支撑,从大沟控制系统的规划设计、蓄水控制方案、对地下水的调控方案以及管理运行规则,将农田灌溉、排水、水资源高效利用和改善农田生态环境有机结合起来,应用于淮北平原试验区。统计分析试验区监测数据,结果表明,大沟蓄水是解决区域灌溉水资源短缺、调控水资源的时空分配和改善农田生态环境的一项有效措施。     

基于组件式GIS技术的校园管理系统

介绍了组件式GIS技术,探讨了基于组件式GIS的校园管理系统的组成,利用可视化工具软件VisualBasic6.0和MapX4.5,结合多媒体技术实现了校园环境的空间信息和属性信息的存储、显示、查询、操作和分析。以浙江工程学院为例,给出了基于组件式GIS的校园管理系统的查询界面。     

蓄滞洪区蓄水模拟研究

以天津市大黄埔洼蓄滞洪区蓄洪过程的三维动态模拟研究为例，阐述了利用ArcGIS开发蓄滞洪区三维蓄洪仿真模拟的一般原理和方法，以求对于一般的三维地形地貌的模拟具有借鉴性。利用ArcGIS9.0为开发平台，采用COM（组件对象模型）技术，结合编程语言Visual Basic对ArcGIS9.0提供的Arcscene进行了二次开发，建立了蓄洪三维演示模块。所建三维演示模块能够计算蓄滞洪区的蓄水量和淹没面积，对蓄滞洪区蓄洪调洪提供决策上的支持，弥补了传统的二维可视化的局限性。     

GIS技术在高原灌区灌溉管理中的应用研究

通过对GIS技术在蜻蛉河大型灌区的应用研究，建成灌区灌溉管理系统。本系统采用分层和模块化的设计原则，建成一个应用型的灌区灌溉管理GIS系统，实现灌区管理中图、文、表、管理一体化及灌区水利工程管理、作物种植、供需水平衡以及灌溉引水配水等工作的电子化管理模式。     

农田水循环及水化学演化规律仿真

利用Fluent仿真模拟技术及同位素示踪方法，对农田水的流动和分布进行了仿真模拟。设置了Fluent同位素标记组分输运模型，并在边界条件中输入了农田水流动参数，包括水的黏度、渗透压力以及水流平均速度等。利用同位素18O示踪法模拟了水流的流动状态，利用反向水文地球化学模拟技术预测了农田水的化学演化规律，为农田水污染治理提供了理论依据。      

河北省南水北调供水区水资源合理配置研究

水资源合理配置研究是水资源规划与管理中的关键部分。基于河北省南水北调供水区水资源系统特征,建立了多目标、多水源、多用户的水资源合理配置模型,并采用大系统分解协调技术与目标逼近技术相结合方法对所建立的模型进行求解,同时考虑供水区水资源配置方案的经济、社会和生态环境影响,建立水资源配置方案评价指标体系,采用模糊物元分析方法对方案进行了综合评价,取得了合理配置方案,并对推荐方案进行了综合分析。该研究为供水区水资源可持续发展提供了参考。     

开发基于MapX的灌溉信息空间数据库的技术实践

利用GIS工具管理灌溉用水是实现农业高效用水的重要措施之一。精确、充足的空间数据是支撑GIS的基础。以开发陕西省冯家山灌区灌溉信息空间数据库为例介绍了基于MapX组件的空间数据库的建立与关联技术，并对在灌溉管理工作中运用GIS技术进行了有益的探讨。     

灌区计算机监控系统与灌溉优化调度模型集成应用研究

大型灌区实施计算机监控是提高灌区管理水平的重要手段,灌区轮灌分组优化模型旨在求解干渠各出水口运行时调度的最优组合方案,而灌溉优化调度方案在实施过程中往往仍然采用的是计算机远程人工调度.为此研究了一种灌区轮灌分组优化模型,并得出了灌溉优化调度方案,同时采用OPC（即OLE for Process Control）技术,使灌溉优化调度方案数据与计算机控制系统有效地结合起来,提高了灌区灌溉管理自动化水平。     

一种智慧果园系统的设计与实现

结合目前果园对智能化管理的需求,设计开发了一种智慧果园系统。基于MQTT远程控制技术,借助无线传感器可获取作物实时生长环境信息;无人机航拍可获取作物病情、虫情和苗情等参数和视频图像信息,利用数据分析方法实现对作物的灾情预警、预报分析,为用户提供科学的种植指导建议;通过对机器人和电磁阀的智能控制,实现了果园的智慧种植和水肥一体化智能灌溉。系统功能丰富,操作简单,更加高效地实现了果园的智能化管理。      

新型地下灌溉技术的试验研究

针对地下灌溉中容易出现的埋在地下的灌水器的堵塞现象和土壤含水率的分布问题,提出一种新型地下灌溉技术。新型地下灌溉技术将水(或水肥的混合液)和空气充分混合为一体,由埋于作物下方的灌水器以一定的压力输出水气二相流,由气相流带动水分在土壤中浸润、扩散,从而将水(或水肥的混合液)送达作物根部,是一种高效节水灌溉技术。用气相流带...