收藏本站
《西北农林科技大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

灌区水量优化配置理论及计算机管理决策系统研究

高伟增  
【摘要】: 灌区水量优化配置是实现合理抑制需求、有效增加供水、积极保护生态环境的有力手段和措施。因此改进灌区水量优化配置方法,对水资源在灌区和各用水部门间进行合理调配,实现有限水资源的经济、社会和生态环境综合效益最大,以及水质和水量的统一和协调具有重要的现实意义。研究遗传算法、自由搜索算法、神经网络算法等在灌区水量优化配置中的应用,是对灌区水量优化配置理论的有益补充。 本文结合国家科技部863计划“数字渠系平台建设与精准用水管理决策应用”(2003AA209040)、西北农林科技大学科研专项“渠灌区时空配水管理通用模型库研究与开发”(04ZM070),以冯家山灌区为研究对象,进行了灌区优化配置若干理论和计算机管理决策系统研究。以提高水量优化配置效果为目的,深入研究了灌区水量优化配置的理论、优化配置模型,灌区用水管理评价、以及遗传算法和自由搜索算法对水量优化配置的应用。 主要研究内容和取得的结论如下: (1)依据遗传算法理论,在配水求解中,摈弃传统的二进制编码,采用了和人们处理问题思路一致的十进制编码,用依次配水的顺序排列来表示各个个体的编码串,有效地提高了编码效率并降低了程序设计的难度。针对传统基因编码中基因不能很好反映渠道技术参数的问题,采用了复合基因编码技术,基因组编码中包括多个位码,既有表示渠道编号的位码,还有表示渠道流量、渠道配水优先级别等信息的位码。比以往用传统基因编码方法求解得到的优化信息更加完备,优化结果更加贴近实际。 (2)针对遗传算法的某些局限性,本文采用自由搜索算法克服了传统基因编码方法容易陷入局部最优解的缺陷,扩大了算法的搜索空间,从而提高了基因序列的质量;同时由于对各个渠道流量调节采用了自由搜索算法,使各渠道的流量在其允许的范围内调节到最佳值,从而使各个渠道在同一时间关闭,不但减少了渠道弃水,而且在目前灌区的管理条件下还减少了人工管理的劳动时间,这对整个渠系水量调度具有很好的理论和现实意义。 (3)灌区调度的目的在于将适时、适量的水分分配给各种作物,使得有限的水资源能产生最大的经济效益。对于水库灌区,若能将水量优化调度和土地资源以及人们不同优化目的有机地结合起来,将会使灌溉水资源真正得到有效合理的分配。本文构造了灌区不确定条件下多目标灌水定额模型并与渠系优化配水模型进行了实际验证。 (4)针对目前综合评价中存在主观确定权重、最优值选取不准、评价函数不尽合理等问题,对灌区用水管理评价时采用主观法确定权重,多元相关分析法(Multivariate Correlation Analysis (MCA))客观调整权重,并预测参数的数值分布区间,最后用综合距离法(CP,也称折衷法)对指标进行综合评价。实例表明,该评价方法是科学的、可行的,是对综合评价理论有益的探索。 (5)在市场经济条件下,无论是供水者还是需水者,利润对他们至关重要。充分拉动经济杠杆,对供水、需水及节水将具有重要的影响。本文从利益激励机制出发,给出了农业水价的合理范围,为科学制订水价提供了有益的参考。 (6)基于灌区水量优化配置理论、方法、模型研究的基础上,采用面向对象模块化的设计方法,开发出了计算机管理决策系统。该系统能够实现灌区水情信息、渠系信息的查询、分析;能够根据实际情况制定出优化配水计划;对配水计划随时调整;也可对灌区用水计划管理进行综合评价。实例结果表明该系统具有很好的的通用性、实用性和可扩展性。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:S274.4

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 裴祥喜;李少华;崔炳德;冯涛;;节水灌溉方式优选算法设计与实现[J];安徽农业科学;2012年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 裴祥喜;李少华;崔炳德;冯涛;;节水灌溉方式优选算法设计与实现[A];2012全国高效节水灌溉先进技术与设备应用专刊[C];2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邵景力,魏加华,崔亚莉,文唐章;遗传算法在非线性地下水经济管理模型中的应用[J];长春科技大学学报;1999年03期
2 贾春宁,顾培亮,鲁德福,刘欣,王娜,张雅莉;论合理的水价与水资源的可持续利用[J];中国地质大学学报(社会科学版);2005年01期
3 赵建世,王忠静,翁文斌;水资源复杂适应配置系统的理论与模型[J];地理学报;2002年06期
4 姜文来,武霞,林桐枫;水资源价值模型评价研究[J];地球科学进展;1998年02期
5 李圭白,李星;水的良性社会循环与城市水资源[J];中国工程科学;2001年06期
6 汪志农,吕宏兴,王密侠,熊运章,马孝义;节水灌溉管理智能决策支持系统研究[J];中国工程科学;2001年07期
7 王仰仁,张鸿,赵印英,杜友信;几种作物的水分敏感指数[J];灌溉排水;1989年04期
8 王智,朱凤书;灌溉渠系流量最优调配的0-1规划模型[J];灌溉排水;1992年03期
9 宋松柏,李世卿,刘建国,屈忠义,贺培立,张俊茹,李喜梅;内蒙古河套灌区灌排信息管理决策支持系统[J];灌溉排水;2001年01期
10 王修贵,张祖莲,赵长友,李远华,薛继亮;作物产量对水分亏缺敏感性指标的初步研究[J];灌溉排水;1998年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王倩;蒋林华;张京丰;徐海群;;模糊神经网络在粉煤灰混凝土强度预测中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年06期
2 张彤;王建平;孟改样;;异因同果关联神经网络在工程造价中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2009年02期
3 翁兴中;蔡良才;;基于神经网络理论的机场沥青道面状况评定[J];四川建筑科学研究;2010年01期
4 刘延涛;于利华;王家仁;王勇;荣云鹏;乔秀芳;姜勤岺;;冬小麦足墒播种春灌一水超高产试验[J];山东农业科学;2008年03期
5 胡相明;赵艳云;;小麦调亏灌溉研究及其应用前景展望[J];山东农业科学;2010年11期
6 倪志伟;;BP网络中激活函数的深入研究[J];安徽大学学报(自然科学版);1997年03期
7 汪祖柱,程家兴;一种求解多目标优化问题的混合演化算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年05期
8 周鸣争;人工神经网络在自动控制系统中的应用[J];安徽机电学院学报;2000年02期
9 张久彪,赵芸;一个改进的约束满足模型[J];安徽机电学院学报(自然科学版);1997年04期
10 陈刚,刘庆敏;神经网络用于多类识别问题的有效方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1999年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈国生;;环境与生产力[A];黑龙江省生产力学会年会论文集下册[C];2007年
2 洪露;穆志纯;;一种新的克隆混沌调节算法的研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 肖本贤;陆诚;陈昊;余炎峰;陈荣保;;基于帧间差分法和不变矩特征的运动目标检测与识别[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 张娟;陈杰;段梅;;基于神经网络和广义经典分配算法的多传感器航迹关联[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 隋金雪;杨莉;华臻;张鑫;;改进的BP网络在火焰燃烧状态识别中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 洪露;;一种改进克隆选择算法的收敛速度方法研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
7 邹进;何士华;张友权;;水资源承载力的可持续开发与潜力挖掘[A];全国水资源合理配置与优化调度及水环境污染防治技术专刊[C];2011年
8 覃绍一;李建乐;李学通;;四川省涪江流域水资源配置初探[A];全国水资源合理配置与优化调度及水环境污染防治技术专刊[C];2011年
9 刘小刚;张富仓;杨启良;戈振扬;张彦;;节水灌溉条件下作物水肥高效利用研究进展[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
10 翟治芬;严昌荣;刘爽;刘勤;;适应与应对气候变化的农业技术评价研究进展[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘嘉莹;第三方逆向物流系统构建及其运行优化研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 杨彩红;交替灌溉对间作群体水分利用特征的影响及其机理[D];甘肃农业大学;2010年
3 李华文;船舶交通管理系统经济社会影响评价研究[D];大连海事大学;2010年
4 李亚军;航运中心建设中涉港行业资金投入分配及其效果分析[D];大连海事大学;2010年
5 徐连章;新制度经济学视角下的我国海洋渔业资源可持续利用研究[D];中国海洋大学;2010年
6 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
7 武桂芝;大沽河河道渗漏及其对洪水演进影响研究[D];中国海洋大学;2010年
8 贾欣;海洋生态补偿机制研究[D];中国海洋大学;2010年
9 石欣;海洋环境监测法研究[D];中国海洋大学;2010年
10 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张亚杰;湖北省“两型”农业发展评价研究[D];华中农业大学;2010年
2 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
3 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
4 李安新;BP神经网络研究与硬件实现[D];山东科技大学;2010年
5 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
6 吴家瑞;服装产品加工成本快速估算方法研究[D];浙江理工大学;2010年
7 马俊;长距离输水管网优化设计与研究[D];郑州大学;2010年
8 胡志东;调蓄水库对南水北调河南受水区水资源配置的影响研究[D];郑州大学;2010年
9 王春霞;泰安水资源可持续利用研究[D];山东农业大学;2010年
10 项磊;农区防护林产权制度研究[D];山东农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 李磊;丁小明;祁凯;;模糊数据挖掘在水资源管理中的应用[J];哈尔滨理工大学学报;2006年06期
2 张志政;王毅;苏静;;利用层次分析法优化选择节水灌溉方式[J];农机化研究;2008年04期
3 陈守煜,马建琴;模糊模式识别通用模型及在灌溉技术优选中的应用[J];水电能源科学;2003年03期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙艳丰,郑加齐,王德兴,武华;基于遗传算法的约束优化方法评述[J];北方交通大学学报;2000年06期
2 赵景文;影子价格分析[J];经济管理与干部教育;1995年02期
3 何锦峰,陈国阶,苏春江;水资源持续利用的价值评价与配置问题[J];重庆环境科学;2000年03期
4 蒋晓玲;建设工程评标方法的制定及其发展目标[J];城市道桥与防洪;2005年06期
5 宋继革;多目标决策在招投标项目评标定标中的应用[J];沧州师范专科学校学报;2004年02期
6 赵海月;论生态价值的特性形态与实现[J];电子科技大学学报(社科版);1999年03期
7 姜文来,王华东;我国水资源价值研究的现状与展望[J];地理学与国土研究;1996年01期
8 李丽娟,郑红星;海滦河流域河流系统生态环境需水量计算[J];地理学报;2000年04期
9 马在田;地震参数连续估计与波动方程反问题[J];地球物理学报;1986年01期
10 黄联捷,杨文采;参考波速线性变化时的声波方程逆散射反演[J];地球物理学报;1991年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;河南省广利灌区管理局开发利用渠堤资源[J];中国农村水利水电;2000年06期
2 胡中锋;;宝鸡峡灌区农民用水者协会实践与探索[J];陕西水利;2009年04期
3 郭亚军;;疏勒河流域昌马灌区末级渠系存在的问题及对策[J];吉林农业;2010年07期
4 赵飞;梁迟;;我国节水灌溉现状及面临问题[J];中国西部科技;2010年25期
5 孙浩;;法律与科技在灌区管理中的重要性[J];河北水利;2010年11期
6 陆列寰;郑世宗;;灌区农业用水定额管理应用模式研究及实践[J];中国农村水利水电;2010年12期
7 徐云清;;试论灌溉管理与用水户参与灌溉管理[J];中国新技术新产品;2011年07期
8 蒲永萍;;关于开展农民用水协会规范化建设的思考[J];甘肃农业;2011年09期
9 阚明华,张纯洁,刘文秩;滦乐灌区的优化管理[J];海河水利;1996年04期
10 ;解放思想 更新机制 推进灌区管理改革[J];河北水利;2000年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张泽中;徐建新;齐青青;李彦彬;;生态灌区与生态灌区健康探讨[A];现代节水高效农业与生态灌区建设(下)[C];2010年
2 谢永刚;;私人参与国有中小型灌区管理及水资源有效配置的经济绩效分析——以呼兰河流域长岗提水灌区转变用水管理机制为例[A];寒区水资源研究[C];2008年
3 赵士海;宋益夏;高新普;刘东全;;市场化管理——陶城铺灌区管理改革探索[A];山东水利学会第八届优秀学术论文汇编[C];2003年
4 杜丽敏;崔增军;;影响石家庄市灌区水利可持续发展的因素及对策[A];“科学发展观与沿海经济”高层论坛暨省专家献策服务团换届大会论文集[C];2007年
5 孙娟;张双翼;孙晓航;;王石灌区渠系水利用系数测算[A];中国水利学会2010学术年会论文集(上册)[C];2010年
6 牛文彬;钟玉辉;张瑞红;曹务雪;王长华;;浅析陶城铺灌区运行现状及改革措施[A];山东水利学会第八届优秀学术论文汇编[C];2003年
7 刘翠玲;朱铁军;;改革灌区管理体制实现灌区可持续发展[A];山东水利科技论坛2006[C];2006年
8 来常梅;李志强;何乃江;来常玉;郑启明;;青峰岭水库灌区水费计收方式的改革与探索[A];山东水利科技论坛2006[C];2006年
9 陈兴;程吉林;蒋晓红;曾庆祝;谢亚军;;洪金灌区管理信息系统研究与开发[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第三分册[C];2005年
10 田云中;;浅谈灌区建设管理与新农村建设[A];中国水利学会第四届青年科技论坛论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王忠纯;体制改革添活力 续建改造促发展[N];中国水利报;2009年
2 岳旭强 闫玉勋;交城磁瓦窑河灌区纳入全省万亩自流中型灌区管理序列[N];山西经济日报;2006年
3 郭猛 杨丽雪;滦下灌区靠科技一年节水1500万立方米[N];唐山劳动日报;2006年
4 赖艳本报记者 魏星奎;科学调配水源 满足灌区需求[N];绵阳日报;2008年
5 记者 谢元鉴 通讯员 傅国儒;江西依法加强赣抚平原灌区管理[N];中国水利报;2002年
6 杨学武 白晓光 记者 付永慧;兴水利民 服务“三农”[N];吉林日报;2010年
7 杨仕智;“灌区的明天更美好”[N];焦作日报;2006年
8 本报通讯员 贾进杰;优质服务让灌区农民得实惠[N];中国水利报;2005年
9 赖艳 记者 张琨 实习生 白静;加快工程整治 确保大春供水[N];绵阳日报;2009年
10 王琳;问渠哪得清如许[N];湖南经济报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李军媛;灌区水文生态系统的综合评价研究[D];长安大学;2013年
2 刘涛;干旱半干旱地区农田灌溉节水治理模式及其绩效研究[D];南京农业大学;2009年
3 张运华;南方季节性缺水灌区管理制度研究[D];南京农业大学;2005年
4 高伟增;灌区水量优化配置理论及计算机管理决策系统研究[D];西北农林科技大学;2008年
5 赵文举;灌溉渠系配水优化编组模型与算法研究[D];西北农林科技大学;2009年
6 王振颖;基于GIS辽宁省灌区管理信息系统的研究[D];北京林业大学;2006年
7 韩东;当代中国公共服务的社会化改革研究[D];华中师范大学;2009年
8 李亮;基于遥感技术与HYDRUS-1D模型河套灌区盐荒地水盐运移规律研究[D];内蒙古农业大学;2011年
9 刘国勇;新疆焉耆盆地农户灌溉行为选择与农民用水组织研究[D];新疆农业大学;2011年
10 李友生;农业水资源可持续利用的经济分析[D];南京农业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高静;基于灌区尺度的聚落与水土资源空间耦合关系研究[D];西北师范大学;2013年
2 高小琴;灌区管理信息系统的设计与实现[D];扬州大学;2004年
3 冯东溥;灌区供需水量对变化环境的响应及农业用水安全评价[D];西北农林科技大学;2013年
4 付杨;莫索湾灌区渠系水量优化配置研究[D];石河子大学;2009年
5 张卫华;基于STM32的灌区监测系统的研发[D];西北农林科技大学;2013年
6 刘璐;灌区地下水位远程监测系统的设计[D];东北农业大学;2014年
7 王超;灌区用水管理与土壤水分监测[D];西北农林科技大学;2013年
8 朱新峰;灌区管理信息系统的研究与设计[D];河海大学;2003年
9 黄波;基于WebGIS的疏勒河灌区灌溉管理系统的设计与实现[D];华中科技大学;2011年
10 赵进;灌区干旱评价系统研究[D];长沙理工大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026