多水源灌溉水资源实时优化配置

来源 :华北水利水电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zsjhmya
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水资源作为基础的自然资源,是地球上一切生物赖以生存的根本,它不仅影响着农业生产,也对国民经济有着非常重要的影响。在农业可用水量逐渐减少的情况下,我国农业用水却存在着水资源浪费和灌溉水资源利用效率低下的问题,如何提高灌区水资源的利用效率对我国节水农业的发展具有重要的影响。  以往在对灌区进行水资源优化配置时多采用典型年的方法,在典型年确定的来水条件下对灌区的水量进行时空分配,而较少的考虑本地区作物实际的生长情况以及水文、气象等条件与典型年的差异,从而导致优化结果不能科学的指导农业生产。  针对传统水资源优化配置中来水采用典型年的方法,致使优化结果不能准确的指导农业用水的问题和现阶段农业灌溉有多种水源,各种水源由于水质、水量、开发利用难易程度不同,如何根据各种水源的特性进行多水源的优化配置,从而提高灌区水资源利用效率的问题,本文在夏玉米实时灌溉预报的基础上对多水源灌溉水资源进行了分析。主要研究内容包括以下几个方面:  1.夏玉米非充分实时灌溉制度模型的建立。以农田水量平衡方程为基础,建立了夏玉米非充分实时灌溉制度模型,并对模型中各个参数的影响作用进行深入分析。  2.夏玉米非充分实时灌溉制度模型中参数的修正。根据华北水利水电大学农业节水灌溉试验场2013年夏玉米实测数据,利用土壤水环境分析软件IrriMax的根区分析功能,对夏玉米的根深进行了修正;通过作物系数修正模型对夏玉米的作物系数进行修正,并利用土壤水分预测模型对2014年夏玉米生育期内土壤水分进行模拟,最后进行了模拟结果的分析。  3.夏玉米水分敏感系数的计算。在Jensen模型水分敏感系数累加性分析的基础上,利用水分敏感系数的新解法,对夏玉米逐日的水分敏感系数进行了计算。  4.多水源灌溉水资源实时优化配置研究。以夏玉米非充分实时灌溉理论为基础,建立了水资源实时优化配置的大系统分解协调模型,结合夏玉米实时灌溉预报,以灌区作物产量最大和供水费用最小为目标,利用粒子群算法对水资源实时优化配置进行了计算和分析。  结果表明:当灌区存在多种灌溉水资源时,充分考虑各种水源的特性,通过对夏玉米各个生长阶段进行实时配水,使作物得到适时、适量的灌溉,能够提高灌区水资源的利用效率,促进水资源和经济社会的可持续发展。
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