灌区灌溉用水时空优化配置方法

将传统的灌溉水量在作物间的优化分配模型和建立的渠系工作制度多目标优化模型与地理信息系统相集成,提出了基于空间决策支持系统的灌区灌溉用水优化配置的新方法.综合考虑了灌区内作物、土壤、气象站点、渠系布置的空间差异、年季间气象以及作物不同生育阶段对应参数的时间差异.与传统优化方法相比,该方法可根据管理者对优化精度的要求,灵活选择优化尺度,同时,简化了求解时空优化配水问题的繁琐程度,结果表现形式更加丰富.在此基础上建立的空间决策支持系统界面友好,运行效率高,可移植性和通用性强.经实例验证,优化后的配水方案与原配水方案相比较,灌溉总用水量减少296％,产量增加243％,水分生产率提高05 kg／m3,灌溉净效益增加168％.优化后配水方案具有将有限的水资源向经济价值较高作物转移的趋势.该方法为灌区灌溉用水优化配置提供了新思路.     

月灌溉用水量分布式优化模型

针对大型灌区作物种植结构复杂、不同区域作物需水量差异较大的特点,以GIS为平台,建立了灌区月灌溉用水量分布式优化模型.模型将灌区栅格化,以每个栅格的月灌溉用水量作为决策变量,以作物生育阶段作物水分生产函数为基础,以灌区作物产量最大为优化目标,考虑了水量平衡、渠系配水能力、水资源投入量、灌水时间、可供水量以及非负共6个约束条件.以澳大利亚马兰比季灌区2006—2007年8月、10月和12月的优化结果为例,优化后月灌溉用水的高峰期与河流径流的高峰期同期,且优化后的灌溉用水量小于同期观测值.此外,优化后的配水结果存在将有限的水资源向经济价值高的作物转移的趋势.因此,月灌溉用水量分布式优化模型可以用于大型灌区内不同尺度月灌溉用水量的优化模拟,且优化后的配水方案更加节水高效.     

浅谈灌溉用水定额

实施灌溉用水总量控制和定额管理利部党组根据新时期要求，提出的建立、健全节水灌溉发展机制的新思路，是水资源合理配置、节约使用在灌溉用水管理上的具体体现，也是分配灌溉用水使用权的基本依据。     

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。     

基于农户灌溉用水模型的渠井结合灌区渠井用水比例研究

为应对变化环境下农业用水供需矛盾日益突出的挑战,确定渠井结合灌区适宜的渠井用水比例,实现渠井结合灌区地下水多年动态平衡和生态系统的可持续发展.采用半结构化访谈的方式在典型渠井结合灌区——陕西省宝鸡峡灌区进行了大量田间调查,获取了作物种植类型、产量和种植成本,灌溉水源选择、灌溉用水量等基础数据,并将观察到的农户灌溉行为概念化和程序化,将农户灌溉用水行为与作物根区水文过程进行耦合,开发了一个具有物理机制的农户灌溉用水模型,模拟了不同渠井灌溉用水比例对地下水位动态、作物产量和农户生计的影响.模型在典型区域应用的纳什效率系数为0.58,表明模型可以用来模拟渠井结合灌区的地下水位.结果表明:若要维持灌区地下水位稳定和地下水采补平衡,塬上灌区丰、平、枯水年的渠井用水比例应分别为2:98、28:72、30:70,塬下丰、平、枯水年的渠井用水比例应为全井灌(0)、28:72、29:71.考虑丰蓄枯补原则,丰水年塬上灌区和塬下灌区的渠井用水比例分别为10:90和17:83时,地下水位可上升2 m;枯水年塬上灌区和塬下灌区的渠井用水比例分别为21:79和13:87时,地下水位可下降2 m.仅改变渠井用水比例时作物产量不变,且井灌比例增加时亩均净收入略有下降.开发的农户灌溉用水模型可以用来模拟渠井结合灌区的农户灌溉用水对地下水的影响,并可以量化渠井用水比例对地下水位、作物产量和农户生计的影响,可以确定不同水平年塬上、塬下灌区适宜的渠井用水比例,为灌区地表水地下水联合高效安全利用提供强有力的技术支撑.     

遗传算法双层次优化模型在精细灌溉决策中的应用

精细灌溉决策支持系统采用基于遗传算法的双层次优化模型,第1层实现单一作物在不同生长期内的配水优化,第2层实现多种作物间的配水优化,并与专家系统相结合,有效的避免了遗传算法在解决局部搜索问题上的局限性,采用MapInfo作为人机交互界面,实现了决策的可视性和系统的易操作性。该决策支持系统在运行结构上分为灌区数据采集模块、灌区信息管理模块、作物配水模拟模块、遗传算法优化模块以及灌区信息显示模块。     

实时灌溉预报与灌溉用水决策支持系统研究与应用

实时灌溉预报与灌溉用水决策支持系统的应用是指导适时适量灌溉,促进灌区节水,推动灌溉管理走向现代化、自动化、智能化的重要手段和主要途径之一。详细介绍了新一代实时灌溉预报及灌溉用水决策支持系统的基本功能、系统结构及主要数学模型。与现有的灌溉管理软件相比,本系统具有以下特点:增加了中长期产量、灌溉需水量的预报功能,通过水分生产函数优选灌水方案;不再以每旬的第一天作为固定的预报起始时间,而是以任意一天为基础对未来10d实时灌溉预报;支持用户需求模式,统计用水户的灌溉需求,自动制定配水方案;支持配水人工干预功能,人机交互更灵活、密切。实际应用表明,本系统可实现适时、适量灌溉,为灌区灌溉用水管理提供了科学依据。     

农业灌溉用水价格改革探讨

目前我国农业用水存在诸多问题，水资源供需矛盾十分突出。为此，通过我国水价变革情况、水价实施种类的分析，提出了农业灌溉用水价格调整的原则，以促进水资源的可持续开发和利用。     

灌溉用水需求预测方法初步研究

准确的分析预测灌溉用水需求及需水结构,对合理选择区域经济发展模式与发展速度至关重要。但由于问题本身的复杂性、影响因素的不确切性、特别是预测方法的局限性,使得目前需水预测误差较大。在剖析现有主要灌溉用水需求预测方法基础上,提出了需水预测模型应该考虑的基本原则及将时间序列分析的滑动平均模型、回归分析模型和人工神经网络模型有机结合构建的非线性自回归滑动平均的动态神经网络模型。     

中国灌溉管理与用水户参与灌溉管理

我国灌溉管理在行政上由各级政府的水行政主管部门负责，大多数大中型灌区是实行专业管理机构与农民集体管理相结合。1978年以来，随着经济体制改革逐步深入，为了发展民主管理，激发农民参与管理，中国探索了灌溉管理体制改革并试验了四种管理模式，如用水者协会，承包责任制，租赁和股份合作制。详细介绍了参与管理的实践和经验。目前，试点工作已涉及到80多个灌区并建立了1000多个用水者协会，作者提出灌溉管理机制转换的指导思想是：结合中国国情，吸收借鉴国际先进经验，创造有中国特色的用水户参与灌溉管理，最后讨论了参与管理的有关问题及其发展前景。     

黑龙江省灌溉用水效率指标体系空间格局研究

针对黑龙江省灌溉用水效率低下等问题,基于地统计学理论,对黑龙江省灌溉用水效率指标体系及其影响因素的空间分布特征进行研究。结果表明:从全方向上看,田间水利用效率受空间结构的影响最大,其空间正相关范围最大为145 km;灌溉水利用效率受空间结构的影响次之,空间正相关范围为124 km;渠系水利用效率受随机因素影响较大,空间正相关范围最小,为73 km。大庆、哈尔滨、绥化3地交界处,灌溉水利用效率、渠系水利用效率与田间水利用效率均出现高值,鸡西的鸡东县3个指标值均出现低值。自然因素对灌溉用水效率的影响小于人为因素,其中降水量与灌溉水利用效率、田间水利用效率呈现负相关。     

田间灌溉用水定额问题探讨

灌溉用水定额是实施灌溉"总量控制、定额管理"及水资源优化配置的基础,是科学确定农业种植结构和发展规模的依据.灌溉用水量的影响因素区分为基本因素、硬影响因素以及软影响因素.制订灌溉用水定额应该把灌溉用水普查和典型抽样调查作为主要手段,并以当地现状调查资料作为分析和确定灌溉用水定额的基点.     

山西省灌溉用水定额编制

为了科学地编制山西省的灌溉用水定额，根据水利部编制灌溉用水定额的大纲要求，结合山西省自然、地理、气候等情况，将全省分为6个区，选取了21个典型县为调查对象。编制采用典型调研的方式，以调查典型县现状灌溉用水定额为基础，以当地灌溉水可利用量为控制条件，采取自下而上、层层平衡的方法，制定了全省6个分区、7种主要作物的灌溉用水定额。