基于大系统递阶理论的区域抗旱应急调水方案

为了解决旱情紧急情况下关中西部各灌区和各用水部门之间的用水矛盾,该文以大系统递阶理论为基础,采用动态规划方法建立了以总用水量最大为目标的区域水量优化调配模型,根据需水与来水的不同频率组合,拟定了3种一级备选配水方案(第3方案有27种二级备选配水方案),通过对各方案调度结果分析,并考虑实际调度运行的可操作性,推荐采用第3种方案以夏灌调水量作为主要控制因素进行归类合并后形成4灌区11种调水方案。该调水方案在2005-2007年的实际使用中,取得了很好的效果,对该区域的抗旱应急调水提供了科学依据。

商丘试验区引黄水、地下水联合调度大系统递阶管理模型研究

在分析概化商丘试验区农业水资源现状的基础上 ,采用大系统分析协调算法 ,建立了试区引黄水、地下水联合调度大系统递阶管理模型 ,并针对各子系统的特点 ,建立了相应的优化管理模型。实例计算和灵敏性分析表明 :该模型灵敏度较高 ,拟合实际较好。

城市原水调配系统优化模型研究

以深圳市为代表的城市原水调配系统呈现出新型城市化的特征,在分析原水网络特点基础上,应用权重系数法对大系统解耦降维,合理确定水厂需水权重系数和水库引水权重系数函数,用以量化子系统之间的联系,在此基础上构建大系统递阶结构模型,通过对权重系数的迭代寻优获取系统最优解。模拟仿真结果表明,本模型能可靠保证城市安全供水,具有较强的实用性,并通过与实际调度运行费用对比,证明本模型在经济上的高效性,可为实际运行调度提供指导依据。

广州市白云区岭南围排水系统优化调度研究

通过建立大系统递阶分解协调模型,并用离散微分动态规划法(DDDP)进行求解,对广州市白云区岭南围区内的泵站闸门进行优化调度,使岭南围排涝系统在整个运行过程中处于最佳状态,充分发挥工程效益,节省运行费用,避免洪涝灾害给人民带来的损失。

基于水资源高效利用的农业种植结构及灌溉制度优化——以民勤灌区为例

在非充分灌溉条件下,为解决灌区内作物之间和单作物生育期内不同生育阶段的灌水配置问题,依据大系统递阶分析原理,建立了一个能同时优化作物灌溉制度、种植结构和灌溉定额的双层模型。模型第一层以作物相对产量最大为目标,采用动态规划,优化了作物灌溉制度;第二层以灌区内农业净效益最大为目标,采用非线性优化,优化了作物种植结构和灌溉定额。该模型应用范围较广,既能为政府部门提供宏观决策,又能为农民提供具体的灌水办法。以民勤灌区为例,优化结果表明,在75%保证率下比现状节水1.29亿m3,农业生产总值和净效益分别增加5.99,4.25亿元。