两级灌溉渠系优化配水模型及算法研究
2019-05-13殷国玺
水利与建筑工程学报 2019年2期
刘 叶,殷国玺
(1.惠州市华禹水利水电工程勘测设计有限公司, 广东 惠州 516000;2.河海大学 水利水电学院, 江苏 南京 210098)
灌区水资源优化调配是用水管理的重要内容。目前,我国许多灌区通常采用的是经验方法来给渠系配水,这往往会带来一系列输水损失的问题[1-2]。利用现代节水灌溉技术不仅可以缓解用水矛盾,同时对促进农业结构调整,提升我国农业综合生产能力及改善生态环境具有重要的意义。灌区水资源优化调配是用水管理的核心内容,寻求突破的关键在于如何运用计算机、WebGIS优化等先进技术建立多目标数学模型,开发灌区用水管理软件,从而实现对灌溉用水的有效分配、科学管理,节约更多的水资源[3-4]。由于实际情况复杂性,且农作物种植种类、面积的不确定性以及降雨的随机性,很难直接用于指导某一次灌水工作。因此,在作物种植面积及其比例已确定的情况下,对灌溉渠系水量、流量最优分配进行研究具有十分现实的意义[5-7]。
查阅大量文献发现,国内外学者结合灌溉渠系优化配水的问题已经着手做了大量探索式研究,并提出了多种实用性适用性高的优化配水模型[8-9]。这些已有的配水模型均需在满足一定约束条件下,通过优化方案实现设定的配水目标,大致可分为以灌区的增产效益最大或水费收入达到最高为目标和以渠系水量损失最小或配水时间最短为目标[10]这两种类型。其中宋松柏等[11]以实现各轮灌组引水时间的差别最小作为目标函数,张国华等[12]则以引水持续时间差异最小和配水时间最短这两个指标同时作为配水模型的目标函数,均对“定流量,变历时”的渠道运行方式的轮灌配水优化模型进行了实质的改进。……
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