莫索湾灌区渠系水量优化配置研究

论文摘要

随着人口持续增加,灌溉农业面积不断扩大,人类社会对水的需求也急剧增长,而水资源的数量是有限的,由此就直接导致了水资源短缺的问题。因此,运用水资源优化配置手段高效利用灌溉水资源是农业可持续发展的必由之路。本文主要以莫索湾灌区为例进行灌区渠系优化配水问题的研究。随着灌区水利工程不断兴建逐步发展起来的,建立了庞大的灌溉体系,但是灌溉体系以及灌溉方式已不能完全适应目前的农业生产要求,使灌区发展受到严重制约。根据莫索湾灌区基本特点以及出现的主要问题,对灌区的渠系优化配水进行了研究,为灌区水资源合理配置提供了一定的科学依据。论文主要从以下两个方面进行了论述:(1)灌区渠系优化配水的意义和必要性,对该研究领域前人的研究成果以及将来的发展趋势进行陈述。拟定了研究思路和研究方法,指出研究区域的现状,提出要实现灌区水资源的高效利用,合理进行水资源优化配置。(2)结合当前莫索湾灌区水资源现状,深入团场了莫索湾灌区的资料,根据资料对灌区的水资源概况做了综合分析,论述了灌区的水土保持和环境影响评价,就莫索湾灌区做了灌区水量供需平衡分析,并且在这个基础上提出了灌区计划用水和水量优化调配。(3)分析了现有灌溉渠系的优化配水模型,指出现有模型的差异和适用范围以及模型的利弊。指出了各个模型中所需参数对建立模型的影响情况,结合莫索湾灌区的实际情况,建立了适用于莫索湾灌区的灌溉渠系水量调配模型。(4)以莫索湾灌区150团为例,利用多种求解工具进行模型求解工作。并且主要对得出的优化结论做出对比分析。指出灌区有限的水资源可以通过一定的科学方法的到充分的利用,并且能够见到可观的经济效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1. 选题背景
• 2. 研究目的和意义
• 3. 灌溉渠系优化配水方面研究进展
• 3.1 骨干渠系优化配水研究进展
• 3.2 田间渠系优化配水研究进展
• 4. 发展趋势
• 5. 需要解决的问题
• 6. 研究内容及技术路线
• 6.1 研究内容
• 6.2 研究方法
• 6.3 技术路线
• 第二章 莫索湾灌区概况及供需水平衡分析
• 1. 灌区总体概况
• 1.1 自然地理
• 1.2 气象特征
• 1.3 工程地质及水文地质条件
• 1.4 降雨与蒸发
• 2. 水资源概况
• 2.1 地表水资源
• 2.2 地下水资源
• 3. 灌区水资源利用状况
• 4. 灌区水土保持与环境影响评价
• 4.1 灌区水土保持
• 4.2 环境影响评价
• 5. 灌区管理运行存在的主要问题
• 6. 莫索湾灌区水量供需平衡分析
• 6.1 设计代表年的选取
• 6.2 灌区来水量
• 6.3 灌区需水量
• 6.4 水量供需平衡分析
• 7. 灌区计划用水与水量优化调配
• 7.1 编制灌区各级用水计划
• 7.2 计划用水的执行
• 7.3 灌区渠系水量调配
• 第三章 渠系优化配水模型的研究分析与建立
• 1. 现有的渠系优化配水模型及存在的问题
• 1.1 以农业和灌溉管理部门总的经济效益最高为目标的配水模型
• 1.2 以某次灌水全灌区净灌溉增产值最大为目标的配水模型
• 1.3 以某次灌水整个灌溉管理部门的水费收入最高为目标的配水模型
• 1.4 以上级配水渠道输配水损失为最小为目标的0-1 规划模型
• 1.5 以上级配水渠道输水时间最小为目标的0-1 规划模型
• 2. 田间灌溉渠系配水优化模型的建立
• 2.1 渠系优化配水原则
• 2.2 建模思想
• 2.3 目标函数
• 2.4 约束条件
• 3. 模型中渠系配水参数及其他方面影响
• 第四章 田间渠系优化配水模型的应用
• 1. 灌区的概况
• 1.1 灌区渠系布置图
• 1.2 田间渠系
• 2. 基本要素
• 2.1 灌溉用水量
• 2.2 渠道放水延续时间
• 2.3 配水渠系的运行方式
• 2.4 配水管理的主要制约条件
• 3. 灌溉渠系优化配水模型建立
• 3.1 决策变量
• 3.2 目标函数
• 3.3 约束条件
• 4. 模型解算
• 4.1 用LINDO 求解线性规划
• 4.2 用EXCEL 求解线性规划
• 4.3 用MATLAB 求解线性规划
• 4.4 优化结果分析
• 第五章 结论与展望
• 1. 论文主要研究内容与结论
• 2. 展望
• 参考文献
• 作者简介
• 致谢