灌溉渠道分水口非等流量配水优化模型研究

灌溉配水优化模型旨在解决渠道各分水口运行时流量调度的最优组合方案,常规的轮灌分组模型只适用于分水口相同流量情况,且采用以小时为单位的各引水时段作为状态变量,变量多,求解不易。对于分水口的流量不相同的情况,提出了以引水开闸时刻和引水结束时刻作为优化变量,以灌溉期总流量保持恒定为目标函数的优化模型,该模型自然满足一次性引水约束条件。采用了多点交叉的改进遗传算法对该模型进行优化求解,提高了收敛速度,优化结果表明该优化模型及求解方法较好地解决了分水口非等流量的问题,具有普遍的适用意义。     

配水渠道轮灌组合优化模型及其遗传算法

为满足渠系优化配水中轮灌分组的需要,对配水渠道轮灌组合优化模型进行了改进,在使渠系输水损失最小的基础上,以轮灌组数最少为目标函数,建立轮灌分组的０－１规划模型,用新兴的遗传算法加以优化计算。在基本遗传算法的基础上设计了应用于配水渠道轮灌组合优化的算法,尤其对其编码方式的设计较为巧妙,该算法能更为迅速地得到满意解。     

下级渠道流量不等时渠系优化配水模型与算法研究

目前国内外现有的渠道优化配水模型,都是在下级渠道配水流量相等这一假定条件的基础上建立的,这与绝大多数渠系实际配水要求不相符合。针对这一问题,建立了下级渠道引水流量不等情况下的渠道优化配水模型,研究了模型的遗传算法的编码及适应度设计方法,编制了VC程序,并用于冯家山灌区北干十一支共24条斗渠道的实际配水过程中进行了对比验证。结果表明,渠系优化配水过程较原配水过程斗渠配水时间搭配合理、支渠配水流量均匀,符合优化配水原则,渠系渗透损失水量比原方案可减少17.8%。表明模型及其求解算法是可行的,可为下级引水渠道流量不等时的渠系优化配水决策提供理论和技术支持。     

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。     

大型水稻灌区高产节水灌溉优化配水模型研究

根据江苏省北部地区水资源供需矛盾突出的现状,以大型水稻灌区为研究对象,研究水资源的优化分配问题,从水稻水分生产函数和作物需水模型入手,建立了外引河湖水、内提回归水两种水源供水条件下的水稻全生育期适时调度优化配水数学模型。以灌区典型年供水资料,对优化配水模型进行了复核验证。所建立的模型,与灌区实际用水条件基本相符,为水稻灌区用水管理提供了一条新路。     

灌溉渠道流量调控模型

本文根据Ｓａｉｎｔ－Ｖｅｎａｎｔ方程和闸孔出流方程建立了一个比较简单的渠道流量调控模型，可以预报配水方案下整个渠系的运行状态和闸门调节过程，并可选择系统最佳运行方案，对渠系用水管理和工程管理有很大帮助。文中还讨论了建模过程中应考虑的一些问题及处理方法，通过实验验证，得到了令人满意的结果。     

陈垓引黄灌区渠系优化配水研究

该文以系统工程的原理方法,结合山东省陈垓引黄灌区北二干渠系统实际情况,分别以灌溉净效益最大和轮灌时间最短为目标,建立了作物最优种植面积和渠系优化配水模型,应用计算机求解,取得了满意的作物优化布局和优化配水成果。实践证明,本项成果在节水、灌溉增产、提高灌区科学管理水平等方面都有着十分重要的作用。     

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。     

季节性河道引水灌区优化配水研究

针对季节性河道引水灌溉理想优化供水与实际供水具有一定差异的特点，在研究常规渠系优化供水基础上，提出了供水过程修正和渠系实际配水过程设计，其理论在典型灌区进行了实际应用，并取得了良好效果。     

灌溉排水工程优化设计新方法研究

为替代传统低效的经验试算法，提出试验遗传算法（EGA）以解决灌溉排水工程设计中的非线性优化问题。算例表明，EGA能有效解决灌溉渠道断面和排水沟(管)道的优化设计问题，且具有计算效率高、解的精度好等优点，在农业灌排系统优化设计中具有较高的实用性。     

考虑水头损失的管道灌溉分水口轮灌分组优化模型

[目的]优化灌溉系统中分水口轮灌分组的灌溉制度,在满足流量要求的条件下节约电能.[方法]提出了在考虑水头损失时不同分水口状态与管道进口压力的关系模型,该模型利用分水口开关0,1状态作为自变量,从管道末端起利用推导的递推公式求出管道进水口的等效水头损失系数.依据该模型,在定流量分组轮灌优化中得到为使分组轮灌功率最小的目标...     

轮灌分组灌溉优化模型与二维编码的遗传算法实现

灌溉优化模型旨在求解干渠各出水口运行时流量调度的最优组合方案,对于提高灌区灌溉管理技术水平和实施农业高效节水有着重要的意义。在“等流量、变历时”的轮灌分组的优化模型上,采用遗传算法进行了优化,选用了高斯适应度函数,并根据约束条件的特点,提出了二维编码并对选择、交叉和变异过程进行了改进,仿真结果表明该改进的遗传算法效果起好,说明该算法设计是可行的。     

基于PWM技术的平移式变量喷灌机喷头流量分配方法

大型平移式喷灌机采用脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)技术实现变量灌溉作业,因喷头间喷洒区域相互重叠,由地块管理区的设计处方值求解单喷头流量较为困难。首先根据Nelson R3000型单喷头喷洒特性,得到平移式喷灌机沿桁架方向的一维叠加水量分布特性,以及平移运动后的二维叠加水量分布特性,分析确定了由4个喷头重叠喷洒控制一个管理区,并得到喷头区域喷洒分配率,在此基础上提出了按处方值进行喷头流量分配的加权均分法和基于遗传算法(Genetic algorithm,GA)的分配法。通过管理区喷洒误差分析得出,当相邻处方值变化幅度不超过最大处方值的33%时,精度可以达到5%。为了弥补GA法导致喷洒均匀性下降的不足,将加权均分法和GA法组合应用,有效降低了处方值突变带来的喷洒误差,同时保证了处方值变化较小区域的喷洒均匀性。本文方法可以扩展到4个以上喷头重叠喷洒控制一个管理区的应用场合。     

基于DSSAT模型和正交试验相结合的春小麦灌溉模式优化研究

利用DSSAT模型模拟和田间试验相结合的方法,对宁夏引黄灌区春小麦节水灌溉模式进行了研究。采用4因素2水平L16(215)正交试验设计方法,筛选确定了适合宁夏引黄灌区DSSAT模型的春小麦品种宁春50号的10个生长参数和7个遗传参数;模拟了16种不同灌水情景的春小麦产量和灌水生产率,结合田间试验对DSSAT模型的适用性进行了评价。综合分析模拟和田间试验结果表明:(1) DSSAT模型对春小麦宁春50号产量模拟的相对均方根误差、绝对相对误差和平均误差分别为RRMSE=10.32%,ARE=9.79%,ME=2.23 kg,表明该模型模拟灌水效果较好;灌溉次数和灌溉时间对春小麦的产量和灌水生产率有显著影响。(2)宁夏引黄灌区春小麦的节水灌溉模式为降雨正常年份可控三水(A1B1C2D1)或控四水(A1B1C1D2),产量和灌水生产率分别为5 907 kg/hm^2、1.41 kg/m^3和6 102 kg/hm^2、1.45 kg/m^3,较完全灌溉(产量6 635 kg/hm^2,灌水生产率1.30 kg/m^3)减产幅度不大,但灌水生产率有较大的提高;降雨偏多年份可选择只灌2次水(A1B1C2D2),可获得较高的产量和灌水生产率(为6 368 kg/hm^2和1.93 kg/m^3)。研究结论可为宁夏引黄灌区春小麦的节水灌溉方案的决策提供依据和参考。     

基于混合PSO算法的西北干旱区作物灌溉制度优化设计

在西北干旱地区,由于水资源不足,所以在非充分灌溉条件下研究作物灌溉制度优化设计显得尤为关键.为了得到灌溉制度优化模型的最优解,提出了应用基于自然选择的混合粒子群算法(SELPSO)进行求解,并结合实例,对甘肃省景泰川一期灌区春小麦灌溉制度进行优化设计,优化结果验证了该算法的有效性与可行性.     

基于混合蛙跳算法的灌溉制度寻优应用研究

针对灌溉制度优化设计问题,以灌溉-产量灌溉制度模型为目标函数,随机生成灌溉制度,采用混合蛙跳算法对其进行优化,得到了最优灌溉制度。实例验证表明,混合蛙跳算法应用于灌溉制度寻优切实、可行,为灌溉制度寻优提供了一种新的方法。     

基于熵理论和遗传算法的作物灌溉决策的优化研究

为了优化作物灌溉的决策,在综合考虑了灌溉水量、作物水分需求、降雨量、土壤水分含量和作物不同生育阶段缺水对产量的敏感指数等因素的基础上,建立了基于熵理论和遗传算法的优化模型。通过实例试验,结果表明:提出的模型用于作物灌溉决策优化比基本遗传算法计算精度有了明显提高。