灌區(qū)地表水地下水聯(lián)合調(diào)度模型探討(參考版)
2025-07-03 23:22本頁面
【正文】 參考文獻(xiàn)：[1] 胡運(yùn)權(quán)，[M]，北京：清華大學(xué)出版社，1998[2] [M]，北京：中國水利水電出版社，[3] [M]，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，[4] 黃牧濤，[J]，華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)，(1)，9092.[5] [R]. 鄭州：華北水利水電學(xué)院，2005。（4）加大引黃力度，特別應(yīng)加大干旱年的引黃力度，保證灌區(qū)的糧食生產(chǎn)。灌區(qū)在平水年（50%）供水量少于需水量。（2）彭樓灌區(qū)地下水超采問題嚴(yán)重，實(shí)施地表水、地下水聯(lián)合調(diào)度后，按年允許開采量開采地下水，使地下水超采問題得到控制，地下水資源達(dá)到多年采補(bǔ)平衡，增加了灌區(qū)的環(huán)境效益。4．結(jié)論（1）本文所建立的數(shù)學(xué)模型是合理的，具有很強(qiáng)的可操作性。（4）引水量是按地表水量及其產(chǎn)生的灌區(qū)凈效益函數(shù)進(jìn)行分配的，但效益函數(shù)同樣受糧食價(jià)格、種植面積、運(yùn)行費(fèi)用等因素影響。優(yōu)化分配中減少對水量要求不高的玉米的水量，而將水量留給小麥和棉花，符合黃淮海平原作物補(bǔ)充灌溉的重點(diǎn)在小麥和棉花這一結(jié)論。在實(shí)際運(yùn)用中，有必要按市場價(jià)格對這些因素作適當(dāng)調(diào)整。表5 灌區(qū)地表水量優(yōu)化配置結(jié)果表（萬方）Table 5 The earth’s surface water’s optimum association in irrigation area (104 m3)子區(qū)ⅠⅡⅢ合計(jì)引水量1340100707587190003．成果分析（1）從各子區(qū)的地表水、地下水聯(lián)合調(diào)配成果可以看出，地表水和地下水在灌溉用水中所占的比例符合優(yōu)先使用地表水和按年允許開采量使用地下水的原則。2．2地表水和地下水的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度根據(jù)第一層反饋上來的各作物實(shí)際需水量和產(chǎn)量指標(biāo)，采用模型計(jì)算后，確定平水年（50％）每個(gè)灌溉分區(qū)各月分配給每種作物的地表水和地下水量以及該區(qū)總的凈效益，計(jì)算結(jié)果見表表表4。如表1所示。采用單一作物優(yōu)化灌溉制度模型，將每種作物生育期分成若干生育階段，并將每個(gè)生育階段的基本資料作為推求優(yōu)化灌溉制度所用基本數(shù)據(jù)，從而推求出每種作物的優(yōu)化灌溉制度。在作物灌溉時(shí)以利用地下水資源為主。當(dāng)?shù)乇硭坎蛔銜r(shí)，再利用地下水資源；（2）子區(qū)Ⅱ的地表水資源包括當(dāng)?shù)氐乇韽搅鳌⒁鸷鸵S水量，在作物灌溉時(shí)先利用地表徑流、引金和引黃水量。但地表水量不足時(shí)，再開采地下水資源，對全灌區(qū)實(shí)行地表水、地下水的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度。具體實(shí)施是先將灌區(qū)的其他用水從當(dāng)?shù)氐乇韽搅髦锌鄢?，不足部分用地下水補(bǔ)充，再將生活、工業(yè)用水從地下水資源中扣除，最后對剩余的農(nóng)業(yè)灌溉水資源進(jìn)行全灌區(qū)的優(yōu)化配置。彭樓灌區(qū)現(xiàn)狀平水年（50％）缺水8473萬方，本研究采用灌區(qū)平水年基本數(shù)據(jù)[5]，應(yīng)用上述模型進(jìn)行灌區(qū)水資源優(yōu)化配置，來驗(yàn)證模型的實(shí)用性和適用性，而且灌區(qū)平水年有較豐富、翔實(shí)的模型所需基本數(shù)據(jù)資料。1．2．2模型的求解子區(qū)間可引地表水量的分配是簡單的一維動態(tài)規(guī)劃模型，用逆序遞推，順序決策的方法求解即可得到最優(yōu)引水量分配及效益。即 （12）（6）約束條件： 0≤Qi≤Q （13） 0≤mi≤Qi （14）（7）初始條件：全灌區(qū)年初可用于分配的總水量Q1已知。（3）決策變量：分配給每個(gè)子區(qū)的凈水量mi。數(shù)學(xué)模型：（1）階段變量：以每個(gè)子區(qū)作為一個(gè)階段，i=1，2，…，N。 （9） （10） （11）對于協(xié)調(diào)層用動態(tài)規(guī)劃模型求解，引入“時(shí)間”因素。⑤非負(fù)約束： X1KJ≥0；X2KJ≥0 （8）1．2子區(qū)間水量優(yōu)化模型1．2．1 子區(qū)間水量優(yōu)化分配模型
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