【摘要】:基于数学模型划分灌区为六个子区域,建立六条干渠与子区域的对应供水关系,并选取栽秧泡田期的六条干渠流量分配作为优化调度目标,取5月16日~6月15日作为短期调节范围,设定每个灌溉时段l的长度为5天,即定义l=6,根据经验定义目前气象条件a下各子区域最佳灌溉时间点为t l,定义包络函数g并代入目标函数式,并在约束条件式下采用遗传算法进行寻优计算。
都江堰渠首供水系统包括蒲阳河、柏条河、走马河、江安河、黑石河、沙沟河六大干渠,六条干渠分别为外江k 1(灌面:121.60万亩)、东风渠k 2(灌面:291.20万亩)、一处k 3(灌面:242.70万亩)、二处k 4(灌面:133.30万亩)、黑龙滩k 5(灌面:88.08万亩)以及龙泉山k 6(灌面:74.10万亩)灌区供水。各灌溉区域分布表现出明显的区域作物灌溉农时差异特征。都江堰灌区主要农作物为水稻,水稻的栽秧泡田期为5月下旬~6月中旬,其高峰期大概在5月26日~6月5日。
基于数学模型划分灌区为六个子区域,建立六条干渠与子区域的对应供水关系,并选取栽秧泡田期的六条干渠流量分配作为优化调度目标,取5月16日~6月15日作为短期调节范围,设定每个灌溉时段l的长度为5天,即定义l=6,根据经验定义目前气象条件a下各子区域最佳灌溉时间点为t l,定义包络函数g(a,T l)并代入目标函数式(3),并在约束条件式(4)下采用遗传算法进行寻优计算。选择变量T k,l、mk,l进行种群染色体编码,选择目标函数在约束条件范围内进行遗传算法的全局寻优,并采用自适应机制防止算法陷入局部最小,设置收敛条件为连续i次迭代后目标函数无变化,可得最优水量调配方案。表1和表2分别是原始配水方案和最优配水方案,对比分析可见,优化模型在保障作物收益条件下抑制了用水高峰期的用水冲突,有效地解决了小时间尺度范围的农业用水高峰期用水的缺口问题。
表1 原始配水方案 单位:m3/s
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表2 最优配水方案 单位:m3/s
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