干旱扬水灌区的水盐引排特点研究

通过对甘肃省景电灌区的水盐引排量的统计和土壤、排水沟水溶性盐组分浓度与TDS关系分析,总结了干旱扬水灌区引排水盐的特点。研究表明,干旱扬水灌区内的降水、潜水出露的径流、地下水灌溉等在灌区水盐循环中的作用与引黄灌溉量和干沟的排水量相比处于次要地位,人工的扬黄灌溉对灌区水循环的影响远远超过自然因素的影响强度,灌区内水土的水...     

基于两层协调模型的多级扬水灌区供水调配优化

针对宁夏回族自治区扬水灌区水资源紧缺、供水扬程高、不同灌溉方式并存、供水调配困难、运行成本高等问题,开展了多级扬水灌区的供水调配优化研究。考虑研究区供水具有多层次、相互联系、组成复杂、影响因素众多等特点,建立了具有二层递阶结构的供水调配多目标优化模型。模型以各层缺水量平方和最小和运行功耗最小为目标,考虑不同灌溉时段影响,第1层建立单个泵站供水调度优化模型,以进行单个泵站控制区内各时段输蓄水量分配优化;第2层建立多级泵站供水调配优化模型,以优化系统内各级泵站系统各时段供水量和提水量。两层之间以供水量作为协调变量,依据大系统分解-协调原理进行求解,充分考虑了不同层次之间水量调配和主体利益的协调。灌区应用表明,所构建模型能有效进行多级扬水灌区水量调配优化,给出了核定水量下各级泵站系统水量分配优化方案,优化方案较好地缓解了各级泵站间的供水调配时空矛盾,显著减小了系统缺水量。研究结果可为灌区管理者进行实际水量调配和管理提供决策支持和技术支撑。     

基于VMD-GRU的大型灌区干旱预测模型研究

灌区干旱灾害的频繁发生严重制约了当地经济的发展,为了实现灌区内水资源的合理调配和利用,需对灌区未来的干旱情况进行有效预测,从而有针对性的采取预防措施降低干旱事件所造成的影响。基于“先分解,后重构”的思想,将能够对非线性、非平稳时间序列进行预处理的变分模态分解VMD(Variational Mode Decomposition)与门控循环单元网络GRU(Gated Recurrent Unit)相结合,建立VMD-GRU干旱预测模型,针对赵口大型灌区4个气象站点1981-2017年的逐月降水数据构建标准化降水指数SPI时间序列并采用所建干旱预测模型和3个单一预测模型对SPI值进行预测,研究采用3个月的时间尺度计算标准化降水指数SPI进行干旱事件识别和等级划分。结果表明：4个气象站点VMD-GRU干旱预测模型SPI值预测结果的平均相对误差在18.7%～20.6%之间,预测误差较为稳定。VMD-GRU干旱预测模型的平均绝对误差MAE、均方误差MSE、均方根误差RMSE均为4种模型中最小,不同气象站点的3个评价指标值均分别接近,所建模型不存在过拟合或者欠拟合问题。利用游程理论识别干旱历时和干旱...     

基于SPI和云模型的海河平原区干旱特征研究

根据海河平原20个气象站1955-2019年逐日降水量计算了年尺度和季尺度的标准化降水指数(SPI),对各尺度不同等级的干旱频率及其时空特征进行分析;以年尺度SPI为样本,采用正态云发生器算法和多步还原逆向云变换算法构建云模型,分析了干旱的随机性和稳定性.结果表明,海河平原区干旱频率主要分布区间为[0.28,0.31]...     

确定干旱缺水灌区作物灌溉面积的线性规划模型

提要在Jensen提出的作物产量模型的基础上,考虑作物前一个生育期的灌水状况对本次灌水的影响,以及充分利用天然降雨,以灌区最大净收益为目标,建立了寻求各次灌水不同类型土壤和灌水定额的灌溉面积的线性规划模型.最后,给出了模型运行的一个实例.     

宁夏扬水新灌区的开发及其效益分析

宁夏引黄灌区边缘地区,包括同心、盐池、固原、海原北部,是我国十大低产区之一。这个地区在地理上属于风沙干旱区、海拔高程1120～1540米,共有人口63万人,土地总面积近4万平方公里,现有耕地398万亩,天然草原1300万亩,宜农荒地900万亩,这里资源丰富,土壤肥沃,日照时间长,是发展农牧业生产的理想地区。但由于气候干旱,蒸发强烈(年降雨200毫米左右,年蒸发2000毫米以上),风沙严重,灾害频繁,致使生产发展缓慢,群众生活困难。     

基于云模型及可变模糊聚类迭代模型的灌区节水水平评估

农业灌区是农业最主要的用水大户,其节水水平直接关系到整个农业节水目标的实现。选择河北省石津灌区为研究区域,根据灌区的实际情况,提出基于云模型和可变模糊聚类迭代模型的模糊综合评价法,有效地克服了隶属度确定的随机性和模糊性,同时权重确定也更加合理。利用该方法评估了灌区2002-2011年的节水水平。评估结果表明,灌区节水水平逐年提高,由耗水型转变为过渡型,但灌区渠系水利用系数和灌溉水利用系数整体偏低,有待于进一步提高。研究成果可为大型灌区节水评价以及灌区的节水管理提供技术支持。     

基于云模型的安康市水资源保护效果评价

从水资源系统、水生态环境系统、社会经济系统3个方面出发,构建出基于水量、水质、水生态、水资源经济四维并重的水资源保护效果评价体系;参考水利现代指标体系等级和标准,选用3个准则层,共筛选出16个评价指标因素并按照合理的数值区间划分成4个等级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,采用熵权法和基于X条件云发生器算法的正态云模型来建立水资源保护效果评价模型,对安康市2013～2017年水资源保护效果进行综合评价。结论为:安康市水资源保护效果连续5年逐年改善。通过查阅市水利局和环保局公告资料,结论与安康市实际情况相符,说明模型具有可行性与合理性。     

基于云模型的合同节水管理风险评价

针对合同节水管理风险评价过程中各评价指标定性概念的随机性及模糊性,提出一种基于云模型的综合评价方法。运用层次分析法确定指标权重,通过正向云发生器对合同节水管理项目的风险评价标准进行云变换得到概念云模型。通过专家打分法获取云滴,采用浮动运算法和综合运算法实现合同节水管理项目由低级指标向高级指标的转换。将结果转换为云图,并与风险评价标准的概念云模型进行对比,得出评价结果。最终通过实例分析,证明云模型应用于合同节水管理风险评价的有效性和可行性。     

基于选择模型的灌区信息化水平评价指标研究

针对当前我国灌区信息化发展水平评价中指标选取存在的随意性、重复性和不完整的问题,在分析我国灌区信息化建设发展现状和评价指标选取原则的基础上,以指标简洁性和完整性为目标,根据前人提出的评价方法和模型,进行灌区信息化水平评价指标选取和优化研究,从信息基础设施建设、应用性能、效益效果三个方面构建了一套灌区信息化水平评价指标体系。以湖北漳河灌区的信息化系统建设情况为例,运用评价指标优化选择模型,将灌区信息化水平评价指标由40个优化减少到17个,指标的完整性达到85.13%,满足了指标数量少且完整性高的目标,     

干旱灌区农田土壤水盐分布特征及其对地下水响应

灌区土壤水盐迁移特征是影响土壤次生盐渍化与作物产量的重要因素.以内蒙古河套灌区义长灌域典型试验区为研究对象,根据2013年野外实测资料,分析了试验区0～150 cm土壤剖面含水率、含盐量、各离子含量的时空分布规律及水盐相关性.分析表明:土壤水、盐含量受多重因素影响,浅层土壤水、盐含量受灌溉和蒸发影响较大,属于强变异,季...     

基于连续蚁群优化的投影寻踪灌区评价模型

针对连续蚁群算法(CACA)中模型参数必须限定在［0,1］区间,以及不能搜索到节点之间可能存在的最佳函数值的缺点,对其做出2点改进:(1) 修改蚂蚁路径解码公式,将参数域扩展到整个实数域;(2) 将蚂蚁寻优路径二维表T(m×d+m+1,10)改为三维搜索表T(m,d+2,10),比二维表减少了10×m-10个节点城市.得到改进的连续蚁群算法所需的节点少,减少了无效搜索路径,大大提高了运行速度和精度;引入到投影寻踪模型中,得到各指标的权重值,并以陕西关中交口抽渭灌区为例进行了实证研究.评价结果显示:交口抽渭灌区在1999,2005,2008,2011年的综合投影值分别为1.353 1,2.074 7,2.502 2,2.403 9,运行状况所属级别为中等、中等、较好、较好.2011年的运行状况较之前的发展趋势有所下降,评价结果与灌区实际情况相符.     

基于Sobol法的宁夏固海扬水灌区ET_0敏感性分析

为了解宁夏固海扬水灌区ET_0对各气象因子的敏感性,以该灌区内同心站为研究区域,根据同心站1961-2016年逐日气象资料,采用Penman-Monteith公式计算ET_0,利用Mann-Kendall趋势分析法探究宁夏固海扬水灌区ET_0和各气象因子变化趋势,采用Sobol全局敏感性分析方法分析ET_0对各气象因子的敏感性。结果表明,ET_0在近56年的突变年份为1980年,1981-2016年ET_0和各气象因子较1961-1980年均呈上升趋势。各气象因子总敏感性系数的年内变化特点在1961-1980年和1981-2016年基本相同,而一阶敏感性系数在这两个时间段的变化特点呈多样性和不确定性。ET_0对各气象因子的一阶敏感性系数年际变化趋势中,平均气温、最高气温、最低气温、相对湿度和日照时数的一阶敏感性系数呈下降趋势,仅风速的一阶敏感性系数呈上升趋势。     

干旱缺水灌区节水灌溉评价标准及其分析

在分析节水灌溉定义内涵的基础上，提出了评价干旱缺水灌区农田节水灌溉的目标标准和技术标准，并对这些评价标准的运用进行了讨论。     

干旱缺水灌区节水灌溉评价标准及其分析

在分析节水灌溉定义内涵的基础上，提出了评价干旱缺水灌区农田节水灌溉的目标标准和技术标准，并对这些评价标准的运用进行了讨论。     

基于云模型和相对湿润度指数的干旱时空分布特征分析

根据川中丘陵区8个典型站点1960—2011年逐月气象资料计算相对湿润度指数,并引入云模型,在年、季时间尺度上分析该研究区的干旱时空分布特性。结果表明,1994年为突变年,干旱开始呈持续加重趋势,干旱强度的时间分布较均匀且稳定;冬季干旱最严重,春季次之,冬季干旱强度的时间分布最均匀也最稳定;夏季和秋季不干旱,但夏季干旱强度的时间分布最不稳定,秋季干旱强度的时间分布最离散,且干旱呈显著加重趋势。除冬季干旱强度的空间分布的离散程度比时间分布的离散外,其余时段都比时间分布均匀,但稳定性比时间分布的小。因此,川中丘陵区主要为季节性干旱,特别应在冬季做好防旱减灾工作。     

扬水灌区封闭型水文地质单元的地下水盐动态研究

西北内陆干旱区的扬水灌区灌溉排水属外引内排方式,灌区内的水盐运移主要受控于灌溉水入渗,属于典型的入渗-蒸发型水盐运移。对扬水灌区封闭型水文地质单元15 a监测资料的分析表明,监测区的地下水运移具有径流滞缓、水盐积累的特点。灌溉水入渗带和溶质迁移带的地下水矿化度受入渗溶滤影响呈振荡变化型,汇水聚盐带的盐沼化面积由1993年的25.83 km2增加为2008年的30.88 km2,地下水矿化度和土壤含盐量均呈逐年上升趋势,地下水矿化度最高达172.15 g/L,水化学类型为Cl-—SO42-—(K++Na+)—Ca2+型。     

基于正态云模型的黄河流域水资源承载力评价

水资源是支撑区域经济社会发展的基本保障,科学合理地评价水资源承载能力对区域实现可持续发展具有重要意义。从"量、质、域、流"维度出发,筛选22个评价指标,构建水资源承载能力评价指标体系:针对评价指标量化、等级标准划分的不确定性问题,建立了基于正态云理论的水资源承载能力评价模型,并采用单因素轮换法(OAT)分析指标权重的敏感性。将构建的评价指标体系与模型应用于黄河流域2015年水资源承载力评价,结果表明:黄河全流域水资源承载能力等级特征值为2.70,处于第Ⅲ等级临界状态,其中,水量维度承载能力为第Ⅲ级临界状态,水质、水域、水流维度的承载能力均为第Ⅱ级超载状态,除甘肃、宁夏、陕西和河南四省区为Ⅱ级超载状态外,其他省区均为Ⅲ级临界状态。评价结果与SPA-VFS、TOPSIS法评价结果基本一致,表明基于"量、质、域、流"的评价指标体系及模型有效可行,研究以期为水资源承载力评价提供多维量化评价体系与方法。     

基于云模型的PPP污水处理项目投资风险评价

随着财政部下发《关于在公共服务领域深入推进政府和社会资本合作工作的通知》,要求在污水处理等公共服务领域广泛运用PPP模式,各地新建项目要强制应用PPP模式。于是,各地纷纷响应号召,PPP污水处理项目犹如雨后春笋。然而,由于风险管控经验不足,项目面临重重挑战,故提出基于云模型的风险评价体系。首先建立PPP污水处理项目投资风险评价指标体系,通过确定对应的标准云模型,利用正向云发生器求得云图,根据云图判断风险程度。在实例中运用此模型求得结果,将结果与项目实际情况进行比对,发现具有较高的拟合度,验证此方法的可操作性。