【摘要】：水是生命之源和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈,水資源供給與需求之間的矛盾已成為制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水占全國(guó)總用水量的70%,灌溉用水在農(nóng)業(yè)用水中占相當(dāng)大的比重。因此在灌區(qū)灌溉中采用節(jié)水措施是應(yīng)對(duì)水資源短缺危機(jī)的重要手段。灌溉就是實(shí)現(xiàn)水量在空間和時(shí)間上的合理分配,滿足作物需水量的條件下節(jié)約用水。灌區(qū)灌溉過程由配水計(jì)劃的制定和配水計(jì)劃的實(shí)施等過程組成。本文研究目的是在配水計(jì)劃的制定和實(shí)施過程中實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用,提高水資源的利用率,減少水量損失。研究?jī)?nèi)容包括如下兩個(gè)方面:渠系配水優(yōu)化模型研究和渠道非恒定流過渡過程研究。渠系配水優(yōu)化模型研究是建立使輪灌組間配水流量差異最小和輪灌組內(nèi)配水時(shí)間差異最小的多目標(biāo)數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用改進(jìn)的遺傳算法及精英保留策略對(duì)模型進(jìn)行求解,并用實(shí)例對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。得出如下結(jié)論:在輪灌組優(yōu)化配水模型建立過程中,將時(shí)間和流量?jī)蓚�(gè)在渠系調(diào)控中起重要作用的因素,作為配水模型的優(yōu)化目標(biāo),解決了水流輸送過程中流量差異大,退水損失嚴(yán)重的問題;模型實(shí)例優(yōu)化結(jié)果表明科學(xué)合理的配水計(jì)劃可以減少節(jié)制閘的調(diào)節(jié)次數(shù)和渠道水流的受擾動(dòng)次數(shù),使水流能夠平穩(wěn)過渡,減少波動(dòng),提高灌溉配水效果。因此可將配水時(shí)間和配水流量差異對(duì)配水過程的影響作為配水計(jì)劃制定依據(jù)。渠道非恒定流過渡過程研究主要內(nèi)容是分析閘門調(diào)控下渠段水流的水位和流量過渡過程。以渠長(zhǎng)、流量變化率、閘門調(diào)控時(shí)間、閘門調(diào)控方式為變量因素,以非恒定漸變流控制方程為數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用MATLAB編程模擬不同工況下渠段水流水位和流量變化過程,并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析。得出如下結(jié)論:渠道長(zhǎng)度、流量變化率、閘門調(diào)控時(shí)間為影響水流水位、流量過渡過程的敏感性因素,閘門調(diào)控方式并非影響水位、流量過渡過程的敏感性因素。不同的調(diào)控方式對(duì)流量過渡的影響趨勢(shì)基本相同,對(duì)水位過渡的影響趨勢(shì)則相反。上游運(yùn)行方式下水位的最終穩(wěn)定值將低于下游運(yùn)行方式的水位穩(wěn)定值,因此上游運(yùn)行方式所需的渠道設(shè)計(jì)水位小于下游運(yùn)行方式,在實(shí)際工程中有利于工程量的減少,節(jié)約資本;渠道越長(zhǎng)、流量變化率越小、閘門調(diào)控時(shí)間越短水流過渡所需要時(shí)間越短,過渡過程中水位與流量波動(dòng)越緩慢,最大水位差越小,渠道運(yùn)行越安全。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S277

【參考文獻(xiàn)】

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1 霍倩;李廣晶;;龍格—庫塔法計(jì)算明渠恒定漸變流水面線[J];水文;2011年01期

2 周美林;呂宏興;韓文霆;;渠系配水優(yōu)化模型和多目標(biāo)遺傳算法研究[J];中國(guó)農(nóng)村水利水電;2014年09期

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本文編號(hào)：2711089