灌区用水调度的知识图谱模型构建——以淠史杭灌区瓦西干渠灌域为例

【目的】人工智能技术以全新的自适应学习视角为灌区智慧化建设带来了异于传统的研究范式,迄今已有众多智能算法与技术应用于灌区用水调度决策研究中,但已有成果缺乏便利性和易操作性,无法真正落地。【方法】为此,本文通过对比分析人工智能技术中的随机森林和BP神经网络模型,发现融合SHAP(Shapley additive explanation,SHAP)方法的随机森林模型具有更优的灌区用水调度预测效果。在此基础上,基于历史实测数据将灌区用水调度变量划分为不同梯度,表征出9.82×10^(11)组用水调度场景样本,并采用预先训练的随机森林模型获得了各样本对应的调度流量预测值,由此形成了灌区用水调度场景与调度流量值之间映射关系的基础数据库,即在现有调度历史数据的基础上利用机器学习模型丰富和加密了调度场景,得到了能实现基本覆盖现实调度场景的调度场景库。基于该场景数据库,利用Neo4j图形库构建出淠史杭灌区用水调度流量预测值知识图谱模型。【结果】利用该图谱模型,灌区用水调度管理人员仅需确认目标调度场景中各调度变量在知识图谱模型中的近似梯度值,即可检索获得调度流量预测值。【结论】经应用验证表明,由该知识图谱模型获得的调度流量预测值误差在淠史杭灌区用水管理人员的经验认知范围内,且可实现调度流量值的实时检索。

太湖县小型水库用水调度的研究

１小型水库概况１９９３年由安徽省水利厅下达的“太湖县方洲、刘羊‘水库群’渔业研究”科研项目，涉及中型水库１座，小型水库６座。这７座水库都是灌溉型水库，“水库群”总库容为２３７０１５万ｍ３，总灌溉面积２８００ｈｍ２，其中６座小型水库灌溉面积为８００ｈ...

基于AutoCAD的用水调度策略演示及信息管理系统

介绍了一个用水调度策略演示和信息管理系统的框架结构和关键技术。该系统基于AutoCAD平台,使用了AutoDesk公司提供的二次开发工具ObjectARX和ADO数据库连接技术,能够根据数据库中的数据运用用水调度策略,以动画的形式表现用水区的用水调度过程。

融合随机森林和SHAP方法的灌区用水调度经验分析--以淠史杭灌区瓦西干渠灌域为例

【目的】定量表征灌区积累丰富的用水调度经验,使其能够被其他管理人员复制和应用。【方法】本文基于淠史杭灌区瓦西干渠灌域的3个典型年实测数据样本,在充分考虑温度、降雨和土壤墒情等特征变量的空间变异基础上,通过融合随机森林模型和SHAP方法,构建有限数据样本下灌区用水调度目标流量与各特征变量之间的非线性定量表征。【结果】应用该方法可得到长时间序列以及不同典型年情境下各特征变量的重要性得分及变化情况,在找到适用于实际用水调度特征变量组合的同时,可分析得到不同调度情景下主要参考的特征变量指标;结合SHAP值正负情况分析,还可得到用水调度目标流量对各特征变量响应的正负方向。【结论】本文所用方法实现了灌区用水调度历史经验的定量知识化表征,为理性预测未来不同用水调度流量提供科学依据。

太子河生态用水调度方案研究

以维护太子河基本生态水量为目标,分析历次工程设计审批所提出的生态水量要求,结合河流现状及生态用水控制断面,计算并提出各控制断面生态需水量。考虑流域径流过程年际变化和年际间的差异,模拟计算太子河干流上葠窝水库、观音阁水库及汤河水库的运行方式,提出太子河的基本生态需水量和适宜生态需水量。为管理部门协调生态水的调度提供了依据。

兴凯湖灌区用水调度与工程管理的实践与探索

结合兴凯湖灌区的现状与特点,阐述了该灌区用水调度的措施和方法,提出了该灌区工程管理的内容和效果,达到了灌区可持续、高效运行的良好局面,从而保证了灌区农业生产的高产和稳产。

浅析东溪水库枯水期发电用水调度

枯水期蓄水工程用水调节很多都以电力调度来调度水库用水，往往出现出力减少或采取放空蓄水工程或到次年丰水期汛期来临时水库的水量还没有用完等现象发生，这样只能导致效益下降，并且对蓄水工程的大坝运行和发电设备运行均造成不利影响。下面以年调节的福建省南平市东溪水库枯水期发电用水调节为例，来阐述坝后电站发电用水调节管理。

基于低风险生态流量的黄河生态用水调度研究

以黄河下游为重点生态保护对象,构建水库生态用水调度模型,对黄河基准年和未来水平年不同情景的生态用水调度方案进行优化计算。结果表明:现状工程条件下,通过水库生态用水调度,可以保障河道内生态用水;未来水平年,新增工程措施和流域需水管理可减少社会经济和生态的缺水量,其中水需求管理对于缓解流域缺水效果最好;西线由于调水规模大,缩减缺水量效果显著,对于增加下游生态用水的边际效益较低;新增水库所增加的供水效益不明显。

调度时用水量预测的分时段混沌建模方法

针对传统调度时用水量需求预测方法在预测结果精度及稳定性方面存在的困难,鉴于分时段时用水量序列的最大预测时间尺度远大于连续时序列的混沌理论分析结果,利用混沌相空间近邻预测建模理论,提出了时用水量向前24h预测的分时段混沌建模方法.该方法经实例验证,向前24h预测结果稳定性较好,误差较小(平均相对误差小于2%,最大相对误差小于5%),可满足供水优化调度的需要.

中小型灌区节水灌溉用水调度经验与体会

随着水资源短缺形势的不断加剧,国家要求"十二五"期间农业灌溉作为节水的一项重点工作来抓,这就要求我们各级灌区,适应形势的发展,从管理上要效益,在工程上找突破口,在灌溉用水上找切入点,将气候变化融入调度工作中,坚持因地制宜、形式多样、注重实效的原则,实行减少渠系输水损失与减少田间用水损失相结合,工程节水与管理节水相结合,特别是中小型灌区更具灵活性,应发挥本灌区各方面的优势,达到最佳灌溉管理工作效果。

中小型灌区节水灌溉与用水调度研究

随着水资源短缺形势的不断加剧,目前的水资源管理能力和水平还远不能适应严峻的水资源形势和经济社会发展的需要.就中小型灌区灌溉管理工作而言,要保障灌溉用水,实现水资源的优化配置和高效利用,就要结合本灌区的渠系分布特点,利用先进的灌溉技术,灵活机动地做好灌溉用水调度工作,达到最佳灌溉管理工作效果.本文就中小型灌区节水灌溉与用水调度措施进行了具体的研究.

跋山、岸堤水库水电站使用图表合理调度用水

山东省跋山、岸堤两座水库水电站使用图表合理调度用水,不仅增加了电站发电量,而且节约了单位发电量耗水指标,取得了显著的经济效益.1980年(典型年),跋山、岸堤水库水电站未按计划调度用水,在放水发电期间,分别放水42772、43002万m^3,发电1447.7、1336万 kW·h,平均每度电耗水为29.55、32.2m^3,1985年采用图表合理调度用水后,分别放大37208.2、27807.4万m^3,发电1540.73、1025万 kW·h,每度电平均耗水为24.15,27.

乌鲁瓦提水库调度运用和度汛方案

乌鲁瓦提水利枢纽位于新疆和田河支流喀拉喀什河中游,该河是一条多沙的河流,水库灌溉、发电与汛期排沙的矛盾很突出,为使工程发挥最大的效益,需拟定一个详细的水库调度运行方案.文中从汛期水库调度、灌溉及各业综合用水调度、发电调度等方面说明水库的调度运用和度汛方案.

浙江省大中型灌区灌溉用水管理现状及发展方向

通过对浙江省现状大中型灌区灌溉管理存在问题的分析,并结合国内外的最新研究成果,指出灌区灌溉用水管理的发展方向是灌区用水实时调度,而决策支持系统(DSS)可大大提高灌区用水的实时预测能力,从而提高灌区灌溉管理水平。

基于城市日用水量的数据融合模型综述

随着城市的发展和不断扩大,城市日常用水问题成了影响城市发展的一个重要因素,合理地对水资源进行利用是解决当前城市日常用水问题的关键所在。城市水资源的合理利用离不开水资源的科学管理和高效率的用水调度。文章根据城市日用水量预测数据融合理论进行研究,从而实现提高水资源调度过程的功效性,并对水资源数据融合中应用时间序列模型、支持向量机模型和证据理论模型进行综述研究。

大伙房水库生态需水调度研究

以控制性水利工程大伙房水库为主要节点,大伙房水库坝址至河口区间为主要分析范围,确定大伙房、沈阳、邢家窝棚三个生态用水控制断面。对浑河生态环境状况进行分析,剖析其需水特征,考虑浑河流域历次大伙房水库坝址以下环境水量要求,计算河流控制断面生态需水量,对浑河流域进行系统概化、设定边界计算条件,分析计算大伙房水库2018年～2020年基本生态需水和适宜生态需水两种情况下生态用水调度方案。对河道生态需水确定具有指导意义。

运用调度手段进行优化灌溉

本文根据１９９４年东辽河流域持续干旱、水源短缺给灌区用水管理带来的不利影响和各种实际困难，经分析对比，汇总综合，在去芜除杂，抽象提纯，简化运算，以利实用的基础上。着重说明，调整宏观视角进行优化灌溉的一些设想，化解缺水与增产的矛盾，使有限的水资源达到最佳配置，为农业生产提供优质服务。

智能监控与调度在工业节水中的应用

本文主要针对水温智能监控技术与用水调度在工业企业节水工作中的应用进行了分析,以此来对企业重要耗水设备凉水塔在实施监控调度前后的节水情况进行监测及整理,通过这一方式来有效帮助企业达到节水的目标,并且实现投入产出的效益最大化。

大兴区再生水灌区水资源监测与管理系统设计

南红门灌区为北京市最大的再生水灌区,供应水量恒定,但灌溉需水量大,且随季节变化明显。为增强灌溉水资源保障率,提高灌区灌溉调度水平,缓解上下游争水问题,设计了南红门灌区水资源监测与管理系统。系统集成了数据监测、视频监测和数据管理、模拟预测等子系统,具有信息管理、水情监测、闸坝监测、通信和水量调度等功能,为灌区水资源信息化调度提供了设计思路和实现方法。系统实施后对灌区内河道、渠道、闸坝运行状况实时监测,基于灌溉单元需水分析,通过管理平台可进行单元间优化配水,提供最佳的地表水调配方案。不仅提高灌区河道蓄水量,保持河道生态环境,增加灌溉用再生水比例,减少农田施肥和耗电量,节约能源,也为灌区带来巨大的经济和社会效益。

关于大型农场既有泵站无人化运行改造的思考

为加快我国大型农场农业用水管理的科学化、实时化、现代化步伐,在分析大型农场既有泵站运行存在问题的基础上,提出了大型农场既有泵站无人化运行的改造方案,并在苏北某大型国有农场进行了实际应用。结果表明,运用“互联网+”对大型农场既有泵站进行无人化运行改造,可实现泵站运行的互联网化和无人化,达到节省人工、节能减排、合理分配灌溉用水、减少安全事故的目的。