彭楼灌区多水源联合优化调配模型建立与应用

多水源联合调配是水资源合理配置的一个重点。实践表明,多水源的联合运用不仅可以增加水资源的利用量,同时还可以使农业生产和环境条件得以改善,并产生较大的经济效益。本研究以彭楼灌区为例进行灌区地表水、地下水联合优化配置研究,并基于大系统分解协调理论建立了灌区地表水、地下水联合优化的三层谱系结构模型。在对边界及水源条件确定合理约束基础上,用此模型对彭楼灌区进行水资源优化,结果表明：此模型符合客观实际,对于提高水资源利用效率,缓解灌区水资源短缺和控制地下水超采等问题具有很强的适用性。     

基于人工蜂群算法的灌区水资源优化配置方法

灌区水资源优化配置对于提高灌溉的水资源利用率,增加灌区经济效益,降低地下水的消耗速度,促进水资源可持续发展,建立良好的生态环境具有重要意义。综合考虑灌区有效降雨量与作物需水量,建立以灌区经济效益最大化为目标的水资源优化配置模型,采用人工蜂群算法对水资源优化配置模型进行求解,以江苏省宿迁市皂河灌区为实例,对基于人工蜂群算法的灌区水资源优化配置方法的实际应用效果进行验证。结果表明：相比传统经验式配水方法,所提出的灌区水资源优化配置方法可使灌区经济效益达到 8.33 亿元,总用水量减少约 1 000 万 m³ ,且用水量主要来自地表水,灌区作物水资源分配情况更加合理,同时灌区的作物种植结构也得以改善。     

海南岛水资源可利用量估算

水资源可利用量的分析计算是水资源评价工作中一项重要的内容,对分析开发利用水资源潜力和研究其承载能力具有实际意义,然而水资源可利用量计算是区域水资源评价的难点。将海南岛划分为6个水资源四级分区,采用最新的海南岛水资源资料,分别采用正算法、倒算法和综合法计算海南岛地表水资源可利用量。从地表水资源量、地下水资源量、地表水资源可利用量、地下水可采量等方面估算海南岛水资源可利用总量,同时分析海南岛水资源开发利用的程度和潜力。     

井渠结合灌区节水灌溉的有效途径

井渠结合具有提高灌溉水资源利用率和调控地下水双重作用.探讨了对井渠结合灌区灌溉水利用系数、灌区适宜的渠井用水比例、水资源开发利用中的节水与养水、以及灌区用水管理等问题.     

基于PLC及HMI的地源热泵中央空调智能控制系统

地球表面浅层水源(如深度在1000米以内的地下水、地表的河流湖泊和海洋)吸收太阳进入地球的辐射能量,这些水资源的温度都十分稳定。地源热泵中央空调机组是一种通过利用地表水地下水以及吸收太阳能和地热能等低品位热资源,并采用热泵原理,输入少量高品位电能,实现低品位热能向高品位热能或冷量转移的中央空调装置。地源热泵中央空调机组原理就是利用智能控制系统,夏季将建筑物中的热量,转移到温度低的水源中,冬季从水源提取热能送到建筑物内,利用水源为介质通常消耗1kw的电能可以得到四至五倍的热量或冷量。     

基于灰狼优化算法的灌区流量预测模型研究

快速准确的灌区流量预测对于水资源分配有着重要依据。现有的流量预测模型一般采用传统方法或是简单的神经网络模型，采用上述方式存在操作复杂或预测精度低等缺陷。因此，本文提出使用灰狼优化算法优化BP模型，设计出一种新的GWO-BP模型。为了验证模型的优越性，将该模型应用于甘肃省花海灌区的实测流量上，并与传统的经验公式法和BP神经网络模型进行对比。结果显示GWO-BP预测结果更加稳定可靠，满足灌区水资源计量的工程精度要求。     

井渠结合灌区节水灌溉的有效途径

井渠结合具有提高灌溉水资源利用率和调控地下水双重作用。探讨了对井渠结合灌区灌溉水利用系数、灌区适宜的渠井用水比例、水资源开发利用中的节水与养水、以及灌区用水管理等问题。     

基于GPRS的灌区水资源监控系统设计与实现

针对灌区水资源监控的落后现状,设计了基于GPRS的水资源监控系统,对系统结构、工作原理、硬件构成及软件设计进行了比较详尽的论述;该系统综合了信息自动采集、太阳能、远程监控等技术,通过多传感器技术实时在线监测灌区水位、流量等水情信息,将监测到的信息通过GPRS及Internet网络平台传送至远程监控中心;通过监控中心的现代化、智能化的技术支持平台对灌区水资源进行自动控制和优化配置及调度,实现了灌区水资源信息采集、传输、处理的自动化、无线化,提高了灌区数字化管理水平;实践证明该系统运行稳定、可靠,具有一定的实用性和推广价值.     

农业灌区渠首计量设施调研与分析

基于国家水资源监控能力建设项目,对全国重点中型以上地表水源灌区渠首计量设施现状的调研,对调研结果进行初步统计与分析,对可用于灌区渠首明渠型和管道型输水方式的各种在线流量计量设施进行详细地分类比选与分析。为国家水资源监控能力建设项目下一步开展灌区渠首计量设施设计与安装工作提供参考。     

基于B/S模式的地下水资源管理系统设计

地下水是一种宝贵的自然资源,对研究区域的经济社会发展起着十分重要的作用.地下水资源管理系统的开发对于合理利用研究区域的地下水资源,提高地下水资源的管理水平及其水资源的持久利用和优化配置提供技术支撑.阐述了地下水资源管理系统的没计与实现.系统采用B/S模式,实现了水资源管理数据的录入、编辑、查询、统计分析、报表、制图等功能,实现数据管理、地下水动态模拟、前景预测及可视化等功能,提高了水资源管理信息化的水平.     

基于北京一号小卫星的北京及周边五大流域地表水资源监测与分析

地表水作为水资源的重要组成部分,能从特定角度反映水资源状况。研究了基于北京一号小卫星影像的地表水体分类标准、水信息提取方法,并对2007年北京及周边五大流域地表水资源进行了动态监测,同时结合气象水文数据分析其时空分布规律、年内变化特征和变化原因。研究表明:① 利用北京一号小卫星32 m多光谱影像辅以4 m全色影像,基于面向对象分类等方法可以较准确地提取各类地表水信息;② 2007年北京及周边五大流域地表水资源变化特征与该区域2007年平均降水量、降水量的年内变化以及水库调蓄等有关。     

基于支持向量机的地表水环境质量分类模型

建立了一种基于支持向量机的地表水环境质量分类模型,并将其用于浙江省主要市界交界面的地表水环境质量分类。该模型采用径向基核函数,以一对多方式实现多分类。分别以网格搜索、粒子群优化和遗传算法三种优化方法对支持向量机的控制参数进行寻优。实验表明,采用网格搜索法确定支持向量机控制参数可以得到最好的水质分类结果,分类准确率可达到82%,由此证明以支持向量机对水质进行分类是可行的。     

北京市水资源监控与调度系统的技术特点

针对北京市水资源管理动态化、精细化、定量化和科学化的实际需求,从信息化的角度阐述北京市水资源监控与调度系统的总体架构和主要功能,以及开放性设计、可重用的组件库、虚拟数据库和实体数据库相结合的主要技术特点。该系统目前已完成开发并上线运行,实现地表水、地下水、外调水、再生水、雨洪水等千余项数据的实时监控,规划配置,调度优化和调度保障,为北京市水资源的科学调配奠定基础。     

两种重力卫星数据集的区域适用性分析

针对传统水资源监测方法在大尺度区域存在费时耗力、精度低、难以获取长时间序列结果等问题,提出了利用重力卫星遥感数据进行区域水资源反演监测的方法,并对不同数据集的区域适用性进行分析研究.分别采用CSR/JPL提供的GRACE卫星数据反演区域陆地水资源储量及地下水储量变化特征,并与实测地下水埋深反演计算的地下水储量变化结果进...     

Pareto蚁群算法与遥感技术耦合的水资源优化配置

为了尝试用Pareto蚁群算法(PACA)和遥感技术(RS)来求解复杂的水资源优化配置问题,建立了以经济、社会和生态环境综合效益最大为目标,以供水、需水、水质等为约束条件的基于像元的水资源优化配置模型.通过局部信息素强度限制、全局信息素动态更新、Pareto解集过滤器构建等策略,使蚂蚁向信息素浓度大的优化边界移动,以提高PACA的全局搜索能力和收敛速度.以中原地区某县为仿真对象,借助RS获取其土地利用类型,利用PACA在栅格地图上求解水资源优化配置模型,并得到水资源最优配置方案.最后PACA与遗传算法(GA)和BP神经网络算法(BP-ANN)进行了比较.结果表明,PACA能有效地求解大范围、多目标水资源优化配置模型,并提高了算法的全局搜索能力、收敛速度和计算结果的精度.     

基于可持续发展区域水资源优化配置模型研究

介绍了水资源优化配置模型的分类,分析了现有水资源优化配置模型中存在的问题.以可持续发展思想为指导,以社会、经济、环境的综合效益最大为目标,以水量、环境和各行业发展产值作为约束条件,建立了水资源优化配置的多目标优化模型.     

论中国农业水土工程面临的新问题及其历史使命

分析了农业水土工程面临的新问题:人口激增、耕地减少、水资源日趋短缺、水体萎缩污染、土壤污染等,而中国要求解决“三农“问题,要保证粮食安全.因此,这些新问题给农业水土工程提出更紧迫的任务,特别是要求扩展和深化水土工程科学研究.其中包括总结集成前人研究成果配套推广、全面开展节水养水,实现流域节水理论与工程技术研究,三水资源调控最佳模式研究,受污水源可能引发的生态环境问题及其防治措施研究,社会主义市场经济条件下灌排区管理最佳机制模式研究,合理水费研究,以及建立生态灌区的研究等.作者对新时期农业水土工程内涵作了界定,分析了一个时期以来农业水土工程领域出现萎缩现象的原因以及振兴之策.     

LM算法的神经网络在灌区地下水位预测中的应用研究

在气候干旱的宁蒙引黄灌区,控制地下水位是防治土壤盐碱化、保证农业健康发展的重要途径。采用相关分析的方法确定了影响灌区地下水位变化的主要因素,建立了基于LM算法的灌区神经网络地下水位预测模型,并以宁夏河东灌区为实例进行了研究。研究结果表明:模型能够较好地模拟灌区地下水系统的变化特征,对地下水位做出较准确的预测。     

沈阳市浑北灌区水资源实时预报优化调度的研究

采用实时预报方法对沈阳浑北灌区水资源的优化调度进行了研究,实时预报优化调度以系统分析理论为基础,以短期天气预报较高可信度为前提,根据运行费用和缺水造成的减产损失之和为最小的原则建立目标函数。以灌水过程中的实际情况作为约束条件,用Ｃ语言编制了以线性规划中的单纯形法为主的实时优化调度程度。这种预报方法可以克服常规灌溉方法的一些缺点,达到充分利用降雨,节约灌溉水资源的效果。     

新疆生产建设兵团地下水数据汇聚共享及管理系统研究

为加强新疆生产建设兵团地下水资源的保护,促进地下水资源的合理开发利用,建立兵团与各师之间的数据汇聚链路,通过信息化的手段和软件工程的技术方法,设计三级数据汇聚共享模式,进行数据汇聚与共享的算法实现和兵团地下水管理系统的研究。剥离各师已有系统业务,抽取用水数据,汇聚形成兵团中心库,提供数据共享接口的算法模式;根据兵团地下水管理需要,调用中心库的数据共享接口构建兵团业务数据库。系统上线运行 1 年多结果表明：单日数据汇聚最大耗时为 18 min,单日机井取水数据共享最大耗时为 3 min,可提升地下水资源管控的效率,对兵团地下水资源管理具有使用价值,同时对地表水资源及其他省级单位水资源数据汇聚共享建设具有一定参考价值。