双牌灌区灌溉用水有效利用系数计算分析

本文分析了测算双牌灌区灌溉用水有效利用系数的意义,系统阐述了灌溉用水有效利用系数的测算方法,探讨了影响灌溉用水有效利用系数的具体因素.研究成果可为灌区灌溉用水有效利用系数的测算和灌区的水管理提供理论依据.     

基于区域回归水重复利用的理论灌溉水利用系数研究

灌溉水有效利用系数作为国民经济发展的一项重要的资源利用效率指标,也是实行最严格的水资源管理制度中用水效率控制红线的三项主要指标之一,国家提出了明确的阶段目标。通过以水量平衡法为主线,采用根据年度区域作物结构变化修正的"浮动定额"法计算了广东省1997-2011年间理论灌溉水利用系数,并以全省6个地理分区为单元,采用彭曼公式计算了历年灌溉需水量,并计算得到各年度灌溉回归水量。结果表明,期间广东省多年平均灌溉回归水利用系数为0.27,考虑灌溉回归水基础上的年度理论灌溉水利用系数值多年均值为0.56,年际间变化总体表现出灌溉水利用系数上升而回归水利用系数下降的趋势。比2005-2011年度的实测值年均高0.16,说明灌溉回归水的影响客观存在。研究对于计算区域理论灌溉水利用系数和灌溉回归水利用系数提供了新的途径。     

全国大型灌区灌溉用水有效利用系数空间变异性分析

根据2006—2009年全国大型灌区样点灌区灌溉用水有效利用系数测算分析结果,采用地质统计学方法,对大型灌区灌溉用水有效利用系数空间变异性进行分析。结果表明,在650km左右范围内,大型灌区灌溉用水有效利用系数具有自相关性,结构性因素起主要作用,各向异性不明显。     

广东省灌溉水有效利用系数年度变化与影响因素关系分析

采用分形理论的位序-规模法,系统研究了广东省2005—2011年间样点灌区各年度灌溉水有效利用系数的尺度变异规律。结果表明,样点灌区灌溉水有效利用系数年度变化总体呈明显的双分形结构,分维值为5.95~10.92,整体呈逐年增大和均衡发展趋势。同时,基于优势分析法,种植结构、输配水、用水管理、灌溉技术和田间用水5类因素中,用水管理和灌溉技术因素贡献作用最大,占总贡献的48.25%。     

不同措施对灌溉水有效利用系数的驱动力贡献分析

通过对广东省2005-2011年度实测基础上的资料进行统计,对影响灌溉水有效利用系数的相关驱动力措施进行量化分析,采用通径分析法对农作结构措施、输配水措施、用水管理措施、灌溉技术措施和田间用水措施五类措施的驱动力贡献权重进行了量度。结果发现各措施贡献主要以非稻面积比和节灌率指标为代表的措施为主,最大两类措施权重占到总贡献的79.11%。该研究从驱动力贡献的角度解构了影响灌溉水有效利用系数的各因素内在作用机制和传导路径,为更有效提高灌溉水的利用效率指出了具体实施的重点和方向,对于区域水资源的优化配置和保障区域经济社会的协调发展有着重要的理论和实际意义。     

武威市基于灌溉水有效利用系数的农业节水增效措施研究

为严格用水总量控制与定额管理,客观掌握武威市农田灌溉水有效利用状况,有利于改进区域输水灌溉方式、合理规划分配利用水资源,进而助推实施国家农业节水增效行动.本文在武威市20个灌区中选取12个具有代表性的样点灌区,采用首尾测算分析法对2016—2020年武威市农田灌溉水有效利用系数进行测算,分析影响系数变化的主要因素.结果...     

基于改进型灰色系统理论的农田灌溉水有效利用系数预测

结合温州市农业灌区的实际情况,采用灰色关联度定性分析筛选出影响灌区灌溉水利用系数的主要因素,建立灰色GM(1,1)预测模型,并利用残差预测对结果进行修正,最终构建改进型灰色系统理论预测模型。以温州市灌区为例,对该市2018-2022年农业灌溉水有效利用系数进行预测,预测成果为0.601～0.651,整体呈现逐渐递增趋势,基本符合温州市实际情况。     

平原水网地区农田灌溉水有效利用系数测算方法研究

为科学评估农田灌溉用水效率与节水潜力,在分析平原水网地区灌溉特点基础上,采用点与面相结合方法测算平原水网地区农田灌溉水有效利用系数。首先进行样点灌区选择的代表性分析,样点灌区的渠首取水量由高精度移动式流量计测量,运用水位变化法或水量平衡法进行田间净灌溉用水量测算,采用首尾测算分析方法计算样点灌区的灌溉水有效利用系数,然后由样点灌区灌溉面积加权法推算平原水网地区农田灌溉水有效利用系数,并通过实例进行测算成果合理性分析。测算方法可供其他类似地区测算农田灌溉水有效利用系数时参考。     

基于PSO-AHP与粗集理论组合赋权的灌溉用水效率评价

在构建灌区灌溉用水效率评价指标体系的基础上,依据线性加权思想将基于粒子群算法的层次分析法(PSO-AHP)和粗糙集理论所得的主客观权重组合以获取组合权值并用模糊综合评价法评价灌溉用水效率。用Spearman等级相关系数检验模糊综合评价法和灌溉水有效利用系数的评价结果,其相关系数达到0.833,且各灌区灌溉用水效率的排序位次均不超过2,证明了采用PSO-AHP与粗糙集理论进行组合赋权并用模糊综合评价法评价灌溉用水效率的合理性。进一步对比两种评价结果的极值和变异系数,模糊综合评价法的1.051和0.170均远大于灌溉水有效利用系数的0.048和0.035,更有利于评价等级的划分,表明文中所采用的评价方法相对于灌溉水有效利用系数在灌溉用水效率评价领域具有明显的优越性。     

基于灰色理论与BP神经网络组合模型的中长期负荷预测

灰色系统预测模型是中长期负荷预测的一种有效方法,但是,此模型存在未考虑经济因素对负荷发展的影响及难以满足高精度要求的缺陷,构建了考虑经济因素影响的灰色BP神经网络组合预测模型,通过灰色关联分析方法确定影响负荷的主要经济因子.主要经济因子的引入,使预测模型更符合实际、更合理.应用此组合模型对某省全社会用电量进行了中长期预测,结果表明,该模型具有更高的精度和更好的实用性.     

改进灰色预测模型在灌溉用水量建模中的应用

灌溉用水量系统受诸多不确定性因素的影响,采用灰色预测方法对甘肃省灌溉用水量进行建模分析.通过对灰色GM(1,1)模型的预测精度的分析表明,GM(1,1)预测公式系数的选取存在缺陷.因此基于残差和为零准则,就预测公式系数C的选取问题提出新的计算方法,并对系数修正前后的模型分别建模.结果表明;改进灰色模型预测灌溉用水量与实际用水量更接近、精度更高.     

基于改进TOPSIS法的通辽市水土资源利用效益评价

为提高半干旱区农灌区水土资源利用效益,以通辽市为例,从经济、社会与生态3方面选取评价指标,应用基于灰色关联分析法与熵值法改进的TOPSIS法,分别对2000年、2005年、2010年和2013年各旗县的水土资源利用效益进行评价。结果表明,通辽市各旗县水土资源利用效益整体较优,其中节灌率、灌溉水利用系数、有效灌溉率、人均农业产值、单位灌溉面积产值以及林草覆盖率等6项指标是影响水土资源利用效益的主要因素,且改进的TOPSIS法对于水土资源利用效益评价方面具有一定的可信度,值得在同类研究中推广应用。     

复式断面渠道渠系水利用系数测算方法研究

【目的】研究采用复式断面渠道的灌区渠系水利用系数更精确地测算方法。【方法】采用动水测定法测定了渠道各断面水力要素,之后通过修订后的戴维斯-威尔逊公式和考斯加科夫渠道渗漏经验公式求得研究区域复式断面渠道渠系水利用系数,对比分析了各渠道水损失以及渠系水损失量。【结果】动水测定法更适合不断流复式断面渠道水力要素的测算;采用标准梯形断面渠道衬砌的方式渠道损失最小;考斯加科夫渠道渗漏经验公式求得灌区渠系水利用系数为0.75,而戴维斯-威尔逊公式求得灌区渠系水利用系数为0.82,更加接近实际值0.86,精确度提高了9.5%。【结论】由于占地、开挖等影响因素,灌区渠系衬砌后多形成复式断面渠道,灌区渠道衬砌优先采用标准梯形断面衬砌方式。对于这类渠系工程,动水测定方法明显优于典型渠道测量方法,戴维斯-威尔逊公式也更适用于复式断面渠道的渠系水利用系数的测定。     

高关灌区中稻田间水利用系数试验研究

【目的】测算分析高关灌区灌溉水利用系数,提高水资源优化配置和实现最严格水资源管理决策。【方法】以高关灌区中稻试验田为样本,采用平均法、实测法、对比实测法分别测算了高关灌区中稻田间水利用系数。【结果】3种方法测算所得系数分别为0.903、0.941和0.921,相差不大,误差在5%以内,其中,实测法所得系数最大,平均法所得系数最小。高关灌区中稻田间水利用系数随灌水定额增大而减小,呈负相关关系;对比实测法与实测法相比,认为田面渗漏是稻田的有效耗水,田埂渗漏则是稻田的无效耗水,避免了中间测定造成的累积误差,适用于稻作区田间水利用系数的测定。【结论】对比实测法测算的高关灌区中稻田间水利用系数为0.921是合理的。     

河套灌区畦灌灌水质量评价与优化

针对河套灌区农田规格不合理问题,为探求变化环境下适宜的畦灌灌水技术要素,在不同畦田宽度下进行田间灌水试验,采用模型模拟与回归分析方法,分析了畦灌水流运动状态及灌水质量变化情况。结果表明:畦田宽度为18～23 m时灌水质量不佳,灌水效率、灌水均匀度仅分别为59. 78%～77. 40%和84. 61%～87. 02%,尽管此时储水效率为100%,但其灌水效果仍然较差;畦田宽度缩小到10～15 m时,灌水效率为70. 20%～87. 00%,灌水均匀度为86. 77%～90. 80%,灌水质量最好;当缩小畦田宽度到5 m时,灌水质量反而降低。在此基础上,结合田间实测资料,通过模型模拟、均匀试验设计以及多元回归分析相结合的方法,构建了包含灌水效率、灌水均匀度以及储水效率的单目标优化模型(Single objective optimization model),将单宽流量和灌水时间作为决策变量,采用冒泡排序法(Bubble sort method)对模型进行求解,得到畦灌适宜的单宽流量和灌水时间组合,根据示范区实际入田流量,初步确定最优畦田宽度为10. 7～14. 2 m。研究结果为灌区节水改造设计、水资源高效利用和农业可持续发展提供了理论依据。     

灌溉水利用系数测定方法研究

通过开展对灌溉水利用系数资料的搜集、整理并对灌区进行实地调研,在了解目前灌区灌溉水利用系数测量中存在问题及原因的基础上,对灌区灌溉水利用系数测量计算方法进行了分析研究,提出了测定灌溉水利用系数的综合测定计算方法。该方法既克服了传统测量方法中工作量大,需要大量人力、物力才能完成的缺点,又弥补了只测量典型渠段而引起较大误差的不足,而且能反映出灌区渠系用水情况、灌溉工程质量及灌溉用水管理水平等。为灌区今后经常性地测量符合实际的灌溉水利用系数及指导灌区节水工程改造等提供了一种切实可行的计算方法。并结合实例进行了应用分析。     

基于水量平衡下的灌区用水计划编制方法综述

为了精准指导农田灌溉,合理优化渠系输配水,提高水资源的利用率、灌区的管理水平和总效益,对灌区用水计划的编制方法展开了理论研究.将用水计划的编制过程概括为实时灌溉预报和渠系配水两部分,分别进行归纳整理和分析.在对国内灌区用水计划的编制方式进行了解的基础上,着重介绍了利用土壤水分平衡方程进行实时灌溉预报的方法,总结各参数预测值和计算修正值的获取方法,分析对比各方法的适用范围,提炼普遍灌区实时灌溉预报中适用的方法.为了优化田间渠系配水次序和配水量,以保证作物得到及时有效灌溉,归纳总结了国内灌区常用的渠系配水模型,论述了常见的目标函数及相关约束的选取原则,并指出其局限性和可能的发展趋势.研究结果可为各灌区进行实时灌溉预报和建立优化配水模型提供借鉴与参考.     

BP神经网络与GA-BP农作物需水量预测模型对比

农作物需水量预测是制定合理灌溉制度的重要依据.针对BP神经网络的不足,利用遗传算法(GA)具有全局搜索能力强的特点,建立基于GA-BP神经网络的农作物需水量预测模型.以广州辣木农庄试验田农作物作为研究对象,结果表明:基于BP神经网络农作物需水量预测模型测试集均方误差和确定性系数分别为0.037和0.648;GA-BP神经网络农作物需水量预测模型测试集均方误差和确定性系数分别为0.013和0.882,GA-BP农作物需水量预测模型收敛速度、确定性系数和性能均优于BP农作物需水量预测模型.