灌区水资源调度管理信息系统的分析与设计-计算机应用技术专业论文.docxVIP

西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 PAGE PAGE 3 {.. 渠道输水损失大 ，跑、冒、滴、漏等问题严重，造成灌溉水的利用率相当低，灌区灌溉 / 水的有效利用率仅为 O. 3 0. 4 ，井灌区的灌溉水利用率也只有0.6 左右，远低于发达 守 国家农业灌溉水资源有效利用率 0.8 左右的水平 ，灌溉用水严重浪费。由此可见，提高 灌溉水的利用率和利用效益是我国农业灌溉所面对的最紧迫的问题。利用优化技术和现 代计算机技术，实现灌区科学、合理的信息化管理，这是高效利用水资源的一种合理模 式i叫。运用水资源优化配置手段高效利用灌溉水资源是农业走可持续发展的必由之路。 1.1.2项目研究目的和意义 目前，我国农业灌溉用水十分紧缺，水资源的短缺是阻碍着当地农业生产可持续发 展的一个最 重要的制约因素。然而在缺水的同时，农业用水浪费这一现象也很严重，灌 满水的利用率和单方水的生产效率都与国外发达国家相距甚远[叫。同时，灌区中长期存 在重建设轻管理的思想，缺乏法制保障，管理体制和运行机制的不科学，管理粗放，这 些因素都使得用水效率和效益得不到提高，人为地加剧了灌溉用水的供需矛盾。在我国， 灌溉实际配水量与配水时间的不合理调配以及渠道配水计划的不合理性，是造成灌溉水 的利用率和利用效率低下的一个重要原因气再者，我国大多数灌区仍采用手工编制用 水计划，进行渠系水量调配，这经常造成渠系输水时间长，小流量配水，局部无效弃水 和水量浪费现象，使得编制的用水与配水计划具有很大的不合理性。实践证明，灌溉节 ? 水 50%的潜力是在管理上[剖，可见管理 工作意义重大。加强农业灌溉管理，特别是水资 源调度管理是整个灌溉管理工作的核心。这是对于提高灌区灌概用水的管理水平，制定 合理的配水计划 ，充分发挥农田水利工程效益的重要手段。 渠道配水是灌溉用水管理的重要内容之 一，科学、合理的水资源优化调度方案可以 减少渠系输水过程中的渗水损失和无效弃水，提高灌溉水利用率。水资源调度是及时为 灌区管理单位编制科学的 、合理的配水计划，为灌区的计划用水提供基本依据，并实现 整体水资源的优化配置，通过对各级渠道的配水水量、流量和配水次序的合理安排，减 少整个渠系的弃水和水量损失，取得最大的增产效益或是水费收入。 国内外学者对灌溉渠系的优化配 水问题的研究大致分为两类 :一类是在满足一定约 束条件下的以灌区某次配水的增产效益最大或灌溉 管理部门水费收入最高为目标进行 优化配水，另一类是在满足一定约束条件下以渠系水量损失最小为目标进行优化配水 [础。因此，本文是以研究某次灌水的水量优化调配问题为主要目的，开发灌区水资源调 度管理软件，实现节水灌溉农业，制定科学的、合理的用水与配水计划，从而提高灌溉 水利用率和灌区用水管理水平。 、‘ 把计算机技术应用于灌区管理中，研制出通用型的灌区水资源调度管理信息系统， 从而实现利用现代节水灌溉手段来指导传统灌溉农业，实现适时适量的精细灌溉， 对促进农业结构调整、农民增收，提升我国农业竞争力以及改善生态环境，为提高我国 灌区管理水平做出重要的贡献，具有重要的现实意义和深远的历史意义。 也 1.2 相关领域国内外研究现状 ? 1.2. 1 国外研究现状 国际上非常重视灌区管理软件的研发，开发了多种灌区用水管理软件。 在澳大利亚及其他西方发达国家，利用国际最先进的计算机技术和现代优化控制理 论，对不同类型的灌区，根据不 同的目标进行实时自动控制，井边行多目标的优化实现 最优运行，道区的节水率都在 30% 以上，充分发挥了灌区自动化系统的效益，有许多成 功的先进经验值得我国借鉴和学习。 国外的研究学者在上世纪 80 年代将专家系统应用在水资源开发管理方面，开发处 了多种功能不同，针对不同区域的系统管理软件。如， Palmer . P. N and Holmesk.](1988) ，Palmer . R. N and T刊u ll.R. M (1锦987η) 先后研制了功能相近的 S臼1D 和阳S 有关旱情管理计划专家系统 [←9 叫 户判别现今旱情与过去的类似程度的基础上，根据 以往经验，用线性规划模型制定最优 决策。此系统可帮助西雅图的水系统管理人员对水量的优化调配做出复杂的决定。 ， CADSM 模型[川]是一个具有决策支持系统的专家系统，它可模拟作物产量和作物需 水量过程，预测土壤盐分及水分胁迫对产量的影响，向用户提供不同类型渠系的配水计 划，对各种供水决策进行效率和生产率公正性评价。 Kosuth 应用 SIC 软件分析来改善墨西哥 Pakistan 灌区的运行控制 i221 ，同时也有人 应用 SIC 软件为墨西哥 Begonia 灌区确定优化配水方案。 Martinet 开发