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《东北农业大学》 2002年
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三江平原井灌水稻灌溉制度建模及其优化研究

王立坤  
【摘要】: 本研究是中国博士后科学基金《三江平原井灌水稻节水增温灌溉管理决策支持系统》的一个子专题。研究通过系统的建模与优化,希望为三江平原农业及水资源的可持续发展提供理论依据。 三江平原是我国重要的商品粮基地,近年来井灌水稻面积不断扩大,截止1998年底,已发展水稻面积近70万hm~2,其中井灌水稻约占80%。无节制、无计划人为超采地下水,致使地下水动态平衡遭到破坏、每年出现大量的“吊泵”和“漏斗”现象,地下水资源紧缺已成为其今后发展的制约因素。 针对上述问题,本研究运用现代建模与优化技术,以三江平原富锦试区井灌水稻为研究对象,利用其田间实测及当地气象局资料,进行数据处理。根据《随机水文学》理论中的时间序列分析法,建立了适合三江平原井灌水稻需水量预报的非平稳时序随机模型;通过分析降雨随机特性,选定季节性时序随机模型,建立了适合三江平原井灌水稻降雨预报的月平均降雨模型;根据最小二乘法,计算出几种常用水分生产函数中的敏感指数及敏感系数,进而得到三江平原适宜采用的水分生产函数漠型及模型中敏感指数的变化规律;本文提出遗传动态规划法(RAGA—DP),即采用改进的基于实数编码的加速遗传算法(Real coding based Accelerating Genetic Algorithm,简称RAGA)与动态规划法(DPSA)相结合,推求非充分灌溉条件下三江平原井灌水稻的最优灌溉制度。优化的灌溉制度可用于指导在不同的缺水程度下如何在时间上定量分配水量,以使相对产量最大,减产损失最小。通过系统建模预测与优化研究,不仅可以给出科学灌水、用水的数量指标与数学模型,而且对稳定、提高三江平原粮食生产水平,缓解水资源紧缺状况都具有重要意义。
【学位授予单位】:东北农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:S274

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