吉林省大安灌区地表地下水联合配置研究

发布时间：2024-02-25 20:08

　　人类对水资源的需求伴随着经济和社会的发展和人口的快速增长而增加。用水需求增高从而导致了水资源短缺,科学合理地规划和管理灌溉水资源对于改善水分利用率和保障粮食安全至关重要。为此科研工作者进行了大量的研究,但大多数研究者多专注于特定的方面或尺度,深入性很强,系统性、整体性较弱。本文从管理和技术集成入手,以水动力学模拟模型与优化模型相耦合为主线回顾和总结了前人的研究成果,提出了灌区多水源协同调度模拟-优化耦合模型,阐明了框架内各组成部分的基础理论,并选定吉林省大安灌区作为研究对象,主要取得了以下几个方面的结论:(1)建构造了灌区多水源优化配置模型,以经济效用、生态效用以及灌溉性能建立多目标函数,改进了Hicks优化方法,实现了灌区多水源优化配置。(2)通过融合灌区多水源优化配置方法和灌区水循环过程模拟模型,借助MPI并行计算技术,建立了灌区多水源协同调度模拟-优化耦合模型,提出了大安灌区春灌及汛期灌溉下合理的地表-地下水利用比例,优化了灌溉用水过程。(3)大安灌区地表-地下水联合调度优化模拟大安灌区主要种植作物为水稻,本次研究以大安灌区春灌首次灌水为例,大安灌区地表-地下水联合调度优化模型进...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外研究现状
        1.2.2 研究现状总结与展望
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 论文框架
第2章 大安灌区工程概况
    2.1 工程位置及规模
    2.2 工程任务
    2.3 大安灌区供水水源
        2.3.1 地表水
        2.3.2 地下水
    2.4 大安灌区用水情况
        2.4.1 地表水分析
        2.4.2 地下水分析
        2.4.3 水资源供需平衡分析
    2.5 基本参数
        2.5.1 土壤地质参数
        2.5.2 糙率系数
        2.5.3 干支渠系水力参数
    2.6 小结
第3章 灌区多水源协同调度模拟-优化耦合模型
    3.1 灌区多水源调度模拟模型
        3.1.1 控制方程
        3.1.2 渠系沟道一维水流运动控制方程
        3.1.3 农田地表二维水流运动控制方程
        3.1.4 土壤非饱和水流运动控制方程
        3.1.5 浅层地下水流运动控制方程
        3.1.6 模拟模型
        3.1.7 求解
    3.2 灌区多水源调度优化模型
        3.2.1 Hicks优化理论
        3.2.2 改进Hicks优化方法
        3.2.3 优化模型
    3.3 模拟-优化耦合模型
        3.3.1 模型构建
        3.3.2 收敛准则
        3.3.3 模型求解
    3.4 小结
第4章 大安灌区多水源调度优化模拟结果
    4.1 优化调度目标
    4.2 基本参数与约束条件选择
        4.2.1 基本参数
        4.2.2 约束条件
    4.3 调度优化方案确定
        4.3.1 渠系输配水时间
        4.3.2 地表-地下水联合调度
    4.4 小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
在学期间参加的专业实践及工程项目研究工作
致谢



本文编号：3910794