灌区水资源优化调度研究进展

在阐述灌区水资源优化调度的基本理论和原则的基础上，针对灌区水资源开发利用面临的问题，详细介绍了灌区水资源优化调度模型与研究现状，分析了灌区现有水资源优化调度中存在的问题，并对水资源合理调度的发展趋势进行了展望。     

宁蒙灌区退水规律研究方法

通过多年对黄河水资源管理的实践探索，深感宁蒙灌区取水量大，退水口多，退水过程、变化规律复杂，给黄河取水许可统一管理和水量科学调配带来了极大困难，为提高宁蒙灌区灌溉水利用效率、黄河水量实时统一调度监测技术手段以及优化黄河水资源配置模式，采用资料分析、大田实验、灌区监测和模型计算等研究方法，研究出宁蒙灌区退水规律及其影响因素，建立了宁蒙灌区退水量实时预报模型，并开发了相应的黄河水量实时调配计算软件，服务于宁蒙灌区农业生产和黄河水量统一调度。     

都江堰灌区水资源优化调度模型探讨

结合都江堰灌区水资源调度现状,针对灌区水资源优化调度模型和方法进行了分析。通过对灌区水资源调度关键因素的分析,基于灌区整体经济效益函数和作物阶段分水函数的构造,对制定都江堰灌区实际水量调配方案进行了探讨。该方案通过模拟运行取得了预期效果,为都江堰灌区水资源优化调度提出了一套可行的方法。     

基于NSGA-Ⅲ算法的灌区信息化灌溉控制调度研究

为推动灌区的信息化，达到自动化灌溉以及系统24h监控的目的，以国内某灌区为研究对象，利用基于NSG-Ⅲ算法对灌区水资源调控系统进行优化，构建灌区水资源调度优化模型，并通过设计实验证明其有效性。对比实验结果表明，与NSGA-Ⅱ算法比较，NSGA-Ⅲ算法的经济、环境成本比前者下降2.89%。此次设计的基于NSG-Ⅲ算法的灌区信息化灌溉控制调度系统在我国灌区信息化管理的领域，具有一定参考价值。     

灌区水资源利用优化调度研究

实现灌区水资源利用的优化调度,对提高农业生产的灌溉效益,发挥水资源在生产、生活和生态中的资源价值具有重要的意义。结合具体灌区水资源利用实践,从灌区需水量的分析预测、水库模拟调度计算、水库蓄水量的优化调度、灌区规模及各干支渠规划的优化调度及种植结构的优化等方面探讨了灌区水资源利用优化调度的方案。以期实现水资源的科学合理调配,提高灌溉效益。     

塔里木灌区水库群水资源优化调度模型研究

塔里木灌区位于塔里木河上游,其引水量直接影响到塔河的综合治理。为缓和这一矛盾,本文采用大系统分解协调技术与动态规划相结合的方法对该灌区水库群系统水资源优化配置问题进行了分析和研究,构建了该灌区两层二级结构的水库优化调度系统的数学模型。应用该模型对该灌区水库群进行了实例计算分析,为灌区生产计划和水库调度提供了理论依据。     

大型灌区水资源优化分配模型研究

以新疆渭干河灌区水资源系统为研究对象，根据分解协调原理，建立了水资源优化分配模型；提出了递阶模型择优的方法，合理地解决了多水源、多用户、多保证率的问题。成果表明，所建立的模型和求解方法是切实可行的。     

西南岔水库灌区水资源的优化调度

通过对西南岔水库灌区水资源的优化调度，说明水库灌区对水库来水和灌区内当地径流的调度、灌区的配水等进行优化可以获得最大的灌区效益，供参考。     

基于ＮＳＧＡ－Ⅲ和ＦｌｏＰｙ的灌区水资源多目标模拟优化模型

针对灌区地表水地下水联合利用优化配置问题,将Ｐｙｔｈｏｎ版本的ＭＯＤＦＬＯＷ模型ＦｏｌＰｙ和多目标优化框架Ｐｙｍｏｏ中的多目标遗传算法ＮＳＧＡ－Ⅲ进行紧密耦合,综合考虑经济、环境的协调发展,构建一个灌区水资源多目标模拟优化模型,并设计了一个假想算例进行灌区水资源多目标优化配置,考虑经济、产量和地下水位下降三个目标进行求解,以验证模拟优化模型的有效性和可靠性。研究结果表明,基于ＦｌｏＰｙ和Ｐｙｍｏｏ可以构建紧密耦合的水资源模拟优化模型,能够同时处理三个目标函数之间的复杂关系,并获得倾向于不同目标的多个水资源配置方案,便于决策者根据当地实际情况进行决策,为灌区水资源的可持续高效安全利用提供了强有力的技术手段。     

缺水型灌区水资源优化调度模型研究

长江针对缺水型灌区的供水特点,以云南曲靖灌区为例,应用大系统分解协调原理,将整个系统设计为两层递阶控制结构;以运行费用和系统缺水量最小作为目标函数,建立了灌区库群系统水资源优化调度模型;对模型权重系数进行了率定;根据系统目标重要性的优先次序,确定了灌区优化配水矩阵;并采用模拟技术与优化技术相结合的途径,进行优化模型的求解,给出了优化决策算法的程序框图,所建模型符合曲靖灌区的实际情况,研究成果可为同类灌区水资源调度运行提供依据.     

南水北调山东段水资源优化配置研究

针对南水北调沿线受水区水资源供需矛盾十分突出的问题,以东线山东段为研究对象,研究南水北调受水区水资源供需平衡问题。受水区水资源配置是一个涉及多水源,多用途,不同区域的复杂问题。本文运用大系统分解协调原理,建立水资源优化调度模型,运用优化技术对模型进行求解,给出了优化决策算法的程序框架图,合理解决了多水源、多目标、多用户、多保证率的水资源配置问题,研究结果可为同类问题提供依据。     

Development of a Management Model for a Surface Waterlogged and Drainage Congested Area

Inadequate drainage outlet causing surface waterlogging every year mainly during monsoon period (June through October) over a depressed land of 1062 km² in Mokama group of tals, India, led to a loss of one crop rotation. A management model aiming at minimization of the waterlogged area under constraints of control monsoon runoffs from tributaries discharge water to the depressed land has been developed. Magnitudes of regulated flows are guided by irrigation water requirement of crops grown in commands of different tributaries joined to the depressed land. A nonlinear optimization model has been envisaged and solved setting a total of 160 constraints satisfying conditions of water requirement for crops grown in two seasons and their time-dependent storage requirement. The optimization model has been solved using the Quantitative Systems for Business (QSB) software, which considers a line search methodology for unconstrained problems, and a sequential unconstrained minimization technique (SUMT) with penalty function methodology for constrained problems. The management model provides a solution for strategic water resources development and management in a basin having problems of scarcity, surplus and non-uniform distribution of surface water.     

SCE-UA算法在水环境系统优化问题中的应用

把SCE-UA算法应用到水环境系统优化问题的求解中,通过对问题的预处理,求解3个典型的优化问题：①二维稳态水质模型横向扩散系数及流速推求;②排放口最优化处理;③水工建筑物优化调度。结果表明：SCE-UA算法不但能求解一元函数约束的优化问题,通过构造罚函数,还能够成功求解有多元函数约束的优化问题。认为该算法不依赖导数和优化问题的具体形式,所需参数极少,求解精度高,通用性较强,值得在环境系统优化中推广。     

A Hybrid Fuzzy-Based Multi-Objective PSO Algorithm for Conjunctive Water Use and Optimal Multi-Crop Pattern Planning

This paper focuses on extracting an optimal multi-crop pattern plan through multi-objective conjunctive surface-ground water use management. Minimizing shortages in meeting irrigation demands, maximizing groundwater resources sustainability and maximizing agricultural net benefits are the three main goals of the multi-objective optimization problem solved in this paper. A new robust fuzzy-based multi-objective PSO algorithm called f-MOPSO is adopted and modified to solve a three-objective real-world conjunctive use management problem presented in this paper after testing on standard test problems revealed f-MOPSO superiority as compared to the well-known multi-swarm vector evaluated PSO (VEPSO) algorithm. The f-MOPSO benefits from a well-organized Sugeno fuzzy inference system (SFIS) designed for handling multi-objective nature of the optimization problems. The unique performance of f-MOPSO is not only presenting the better final solutions, but also aggregating the capabilities for measurement of dominance and diversity of the solutions in one stage by one index named comprehensive dominance index, in contrast to a wide range of multi-objective algorithms that evaluate dominance and diversity in two separate stages resulting in excessive computational burden. The optimization model is carried out on a 10-year long-term simulation period, resulting in increasing irrigation efficiency i.e. decreasing water losses, decreasing water consumption per unit cultivated area and increasing water productivity compared to those similar criteria observed in actual operation in the study area. The wheat and rice crops were identified as the dominant crops, while the optimization model was the least interested to onion cultivation, assigning the least average cultivation area to this crop over the whole planning period.     

Nested Optimization Approach for the Capacity Expansion of Multiquality Water Supply Systems under Uncertainty

A nested optimization approach is proposed to solve capacity expansion problems of multiquality water supply systems. The problem to be solved consists of determining the infrastructure that should be built and/or rehabilitated at a specific time. This decision should be taken in a long-term planning perspective. It should consider how the operation will be performed to satisfy demand and water quality requirements by using multiple sources with different water quality at the source, take into account the temporal and spatial distribution of the water resources available and remain aware of the environmental impacts. In addition, decision processes which do not appropriately consider inherent uncertainties (e.g., hydrological, demographic, and technological uncertainties) can lead to suboptimal solutions. Here, uncertainty is handled using scenario planning with the aim of finding expansion solutions that can be expected to perform well under a set of possible future situations (or scenarios). The solution method combines simulated annealing with nonlinear programming to determine the solution to the nested optimization problem.     

新疆塔里木河沿岸地区水资源优化分配模型研究

本文用层次分析法建立了塔里木河上、中、下游各用水户利用水资源的综合效益评价模型。根据分解协调原理建立了水资源优化分配模型，较好地解决了该地区水资源优化分配问题。     

对流－扩散方程反问题的控制论求解方法

本文从控制论角度将对流－扩散方程反问题提为分布参数系统的最优控制问题，并提出用计算机辅助优化法实现求解。针对环境工程中的污染排放控制问题，应用计算机辅助优化法分别求解了二维非恒定河道边界及源项控制反问题。计算结果表明，计算机辅助优化法对求解对流－扩散方程反问题是行之有效的；应用于污染排放控制计算，可基本解决多个或单个污染源反演问题；与现有的反问题求解方法相比，其优点是求解过程简单、通用性好，因而在环境水力学领域具有较大的实用价值     

南水北调中线工程河北段引水隧洞线路优化

南水北调中线工程历经10余年的规划、初步设计期间,河北省水利水电勘测设计研究院对7条隧洞线路进行了大量精细设计优化工作,仅吴庄隧洞就进行了5次补充勘察,7条线路方案的比选。从洞线工程地质条件、工程投资、有利施工及方便管理等综合因素进行反复比选。经过洞线优化,解决了隧洞进出口深挖方问题,节省了大量耕地;避开构造发育地段,洞室围岩自稳能力提高;实施方案施工难度减小,节省了投资,工程后期运用及管理条件改善,线路优化取得了明显的综合效益。     

水权配置与水资源配置的关系剖析

从水权配置与水资源配置的指导思想、水资源供给量、配置目标、配置手段等方面对水权配置与水资源配置的区别与联系进行探讨分析,深入研究水权配置以及水资源配置的相关理论,提出流域初始水权配置过程中有待解决的主要问题。     

我国管道直饮水发展存在的问题及其建议简

随着物质生活水平的快速提高,人们对饮用水品质的要求也不断提高,管道直饮水应运而生。在我国,管道直饮水具有其明显的优势和发展前景,但同时也存在着诸多亟待解决的问题。该文对我国管道直饮水发展过程中所存在的问题进行了探讨,并提出了相关的对策与建议。