高产省水灌溉制度优化模型研究

本文针对我国干旱、半干旱地区农业水资源短缺的特点,提出了建立在非充分灌溉理论基础上的灌溉制度优化模型.该模型是一个两维状态及两维决策变量的多维动态规划模型,可利用动态规划逐次渐近法(DPSA)求解.以黑龙港地区为背景的实例研究结果说明了所建模型及求解方法的合理性和有效性,为节省缺水地区的农业水资源开辟了一条新的途径.

水库群优化运行的混合回归疏系数模型

在进行水库群长期优化运行的决策分析中，讨论了一种更适合于水资源系统优化运行决策规则制作的时间序列模型，即混合回归疏系数模型．该模型能充分反映水库群最优运行的规律，在一定程度上克服了逐步回归法和多变量自回归模型的缺陷，有着求解灵活、操作方便的特点．

考虑随机降雨时稻田高效节水灌溉制度

在分析水稻生育阶段水分生产函数中敏感指数变化规律的基础上，导出了敏感指数累积函数模型及分旬敏感指数值．以此为基础，将降雨视为随机变量，结合高效节水灌溉条件下稻田水量平衡的特点，充分考虑水稻实际腾发、稻田渗漏和稻田水分实际消退过程，建立了随机降雨情况下，求解稻田高效节水优化灌溉制度的随机动态规划模型．实例研究表明。

霍泉灌区出流量预测模型

根据灌溉用水决策支持系统（ＤＳＳ） 和实时配水的要求， 建立了霍泉泉源年出流量随机预测模型和月出流量实时预测模型。经分析表明，随机ＡＲ（ｐ）预测模型较适合预测泉源的年出流量。

参考作物腾发量预测的径向基函数法

探讨了采用径向基函数网络模型进行参考作物腾发量预测方法的可行性，设计多组数字实验处理研究了输入因子间相关性对网络模型预测准确性的影响，预测结果与Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｉｅｔｈ方法计算结果比较表明，所确定的模型与改进的Ｐｅｎｍａｎ公式计算值有很高的一致性，具有一定精度。

灌溉明渠自动控制设计方法研究

本文用现代控制理论研究渠道自动控制的设计理论和方法。从明渠控制方程出发,通过数学处理将描述渠道过渡过程的水力学方程转化为描述控制作用的动态方程,从而建立起渠道水流状态变化与闸门开度变化之间的关系。研究了渠道运行过程中的限制条件、性能指标和渠道运行全维状态反馈控制器的设计方法。提出了在有限水位测量和测量误差存在的情况下,完整的灌溉渠道测量—控制的设计方法。

最优分类的模糊划分聚类改进方法

模糊划分与模糊聚类实质上是一个问题的两个方面.本文阐述了最优模糊聚类方法的理论与模型,指出了目前广泛使用的寻优迭代过程的缺陷,并提出了改进措施;实例研究表明,改进效果良好.

有限供水条件下水库和田间配水整合优化调度

针对多水源多作物灌区,研究有限供水条件下灌区优化配水问题。模型中既考虑水库优化调度,又考虑田间优化配水。模型思路:根据灌区水土资源分布状况,将全灌区划分为多个子区,每个子区种植有若干种作物。如果把每个子区每种作物所在的田块看作一个土壤水库,则可采用水库群调度的方法研究这类灌区优化配水问题,文中采用的是优化控制方法。为了证明模型的正确性,同时建立了3个模型。模型1:既不考虑水库优化调度又不考虑田间优化配水;模型2:只考虑水库优化调度;模型3:只考虑田间优化配水。实例计算表明,整合调度模型能产生较多的效益(特别在干旱年份),优化控制方法计算性能良好。

水资源利用随机预测模型研究

水资源利用量受多项因素的影响 ,是一动态、非平稳的随机过程。摈弃传统的典型代表年和频率分析等用水预测方法 ,采用时间序列分析法 ,在用有序聚类法与秩和检验法分析和处理序列跳跃项 (或剔除突变项 )之余 ,建立了一个含趋势项、周期项和随机项的模型 ,以对水资源利用序列进行预测。最后用所建模型对河南省开封市水资源利用进行预测 ,结果表明该模型合理可行 ,且有较高精度。

灌区灌溉需水量的随机模拟

提出了一个含有趋势分量、季节分量、随机分量的时间序列模型 ,并用来模拟灌区灌溉需水量。分析发现灌溉需水量的序列无趋势 ,季节分量可用显著谐波数为 1的Fourier级数描述 ,而随机分量则可用一阶自回归模型表示。对模型残差的独立性和正态性的检验证实了模型的适用性。实例计算表明该模型用于模拟霍泉灌区小麦的旬灌溉需水量序列精度可靠 。

P-Ⅲ型理论频率曲线参数估计——模糊极值法

对一个实测的具体样本而言，我们总是期望由某种方法估计的参数所确定的Ｐ－Ⅲ型曲线能最优地拟合样本点据，并能对全体样本收到最好的平差功效。何谓“最优”、何谓“最好”却缺乏比较明确的数量概念，传统方法无一能对此问题作出有效的回答。正是基于水文现象的模糊性，提出了一种新的参数估计方法。

漳河灌区水稻节水灌溉对农业投入产出的影响分析

为了分析水稻节水灌溉对农业投入和产出的影响 ,在明确研究目的和研究内容的基础上 ,在湖北省漳河灌区选择了两块灌溉试验区 ,一个采用间歇灌溉的节水灌溉方式 ,另一个依然采用渠水淹灌的传统灌溉方式 ,得出了灌溉总人力、财力投入和产量试验结果 ,并对结果进行了分析。

决策支持系统及其在灌溉实时调度中的应用

根据实时灌溉预报原理和渠系动态配水的方法，以山西省霍泉灌区为背景，运用计算机决策支持系统预测作物短期需水和土壤水分状况，进行渠道配水的动态模拟。欲使灌溉预报得以实现，较好的人机界面是系统运行决策一反馈－再决策过程的基础。该决策支持系统，程序操作简便，可扩充性好，便于系统的校正和功能的进一步完善。

应用线性二次高斯控制进行灌区调度

本文研究了随机环境下灌区调度问题,建立了一个水库和田间配水整合随机调度模型。文中引入土壤水库的概念,把灌区调度的问题转化成水库群调度的问题,采用线性二次高斯控制(LinearQuadraticGaussioncontrol,LQG)对模型进行求解,解决了此类研究中的求解技术难题,从而克服了前人模型中仿真性能不好的问题。此外,本文还对水库群调度中的LQG方法进行了改进。实例计算表明,本文建立的模型能取得良好的效益,LQG算法稳定、计算速度快。

有限供水条件下灌区优化配水

以水库灌区为例,以次灌水量田间优化配水为基础,研究了由多水源供水、种植多种作物的一般灌区在有限供水条件下的优化配水问题。实例研究表明,在干旱年本模型比传统的模拟配水模型能增加较多的效益。

非充分灌溉条件下水库优化调度模型研究

研究了非充分灌溉条件下的水库调度问题 ,建立了较为通用的模型 ,并提出利用控制方法进行求解 。

灌溉系统优化调度的仿真实现

根据灌溉系统优化调度的数学模型 ,构造仿真模型。由于优化调度仿真过程中的输入 ,输出及中间过程模块化 ,可以快速构造灌溉系统优化调度的仿真模型 ,更容易建立不同的仿真系统。

配水渠道轮灌组合优化模型及其遗传算法

为满足渠系优化配水中轮灌分组的需要 ,对配水渠道轮灌组合优化模型进行了改进 ,在使渠系输水损失最小的基础上 ,以轮灌组数最少为目标函数 ,建立轮灌分组的 0 -1规划模型 ,用新兴的遗传算法加以优化计算。在基本遗传算法的基础上设计了应用于配水渠道轮灌组合优化的算法 ,尤其对其编码方式的设计较为巧妙 。

水文代表年选择的最优模糊划分理论与模型

水文代表年的选择要考虑各种影响因素的特征值和变化过程．传统的代表年选择方法，以一种统计量排频来确定或者将多种统计量排频结果进行比较，综合选定，很少考虑统计量与变化过程两大特征．本文提出的模型能解决这类问题，且能同时赢得典型年．

水库实时优化调度模糊随机模型

分析了水库调度中入流的随机性和预测信息的模糊性，提出了水库实时优化调度模糊随机模型及相应的求解方法．实例研究结果表明，所建模型是可行的．