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基于回溯搜索算法的灌区优化配水模型
被引量：
13
1
作者
韩宇
孙志鹏
+3 位作者
黄睿
郭珊珊
易康
陈建
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期29-37,共9页
随着西北大型灌区水资源供需矛盾日益加剧,粮食生产安全逐渐存在重大威胁,传统优化渠系配水模型主要基于目标函数对作物需水量进行优化配置,而目标函数参数及约束条件较为复杂,难以实现全局优化配水。本文以黑河流域西浚灌区西洞渠系为...
随着西北大型灌区水资源供需矛盾日益加剧,粮食生产安全逐渐存在重大威胁,传统优化渠系配水模型主要基于目标函数对作物需水量进行优化配置,而目标函数参数及约束条件较为复杂,难以实现全局优化配水。本文以黑河流域西浚灌区西洞渠系为例,采用“定流量,控开启”原则,在干渠设计流量恒定条件下,以剩余流量最小原则建立回溯搜索算法优化配水方程,通过回溯搜索算法求解下级渠道阀门开启及关闭配水时间图,并进一步求得阀门控制时间点偏态系数,同时将所得结果与向量评估遗传算法、粒子群算法的配水时间、阀门时间控制偏离程度进行比较,在此基础上结合小河站渠系弃水情况评估模型适应性。结果显示:回溯搜索算法、向量评估遗传算法、粒子群算法配水时间分别为12.70、14.38和15.50 d,阀门开启时间点偏态系数分别为0.093、0.328、0.217,相比回溯搜索算法配水模型具有明显的时间优越性及稳定性;回溯搜索算法在渠系水利用率较低的西洞渠系弃水为零,而在渠系水利用率较高的小河站渠系弃水现象严重,该算法普遍适用于渠系水利用率较低地区。利用回溯搜索算法对灌区进行优化配水,在合理适用条件下,不仅能够保证灌溉时间较优,满足渠系灌溉制度要求,而且能够维持流体输送相对稳定性,达到渠系优化配水目的。
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关键词
渠系配水
回溯搜索
算法
向量评估遗传算法
粒子群
算法
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职称材料
河套灌区渠系优化配水模型应用研究
被引量：
17
2
作者
韩宇
邵梦璇
+3 位作者
李彤姝
郭珊珊
孙志鹏
张明武
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第10期999-1006,共8页
优化渠系配水过程是缓解灌区水资源压力、实现农业高效节水的重要举措.以河套灌区总干渠、干渠两级渠系作为研究对象,将水流过渡平稳和渠道渗漏量最小作为优化目标,建立渠系优化配水模型,采用回溯搜索算法(BSA)、多目标粒子群算法(MOPSO...
优化渠系配水过程是缓解灌区水资源压力、实现农业高效节水的重要举措.以河套灌区总干渠、干渠两级渠系作为研究对象,将水流过渡平稳和渠道渗漏量最小作为优化目标,建立渠系优化配水模型,采用回溯搜索算法(BSA)、多目标粒子群算法(MOPSO)以及向量评估遗传算法(VEGA)进行求解.结果显示,BSA,MOPSO,VEGA这3种算法所求的配水时间分别为30.96,11.65,29.96 d;3种算法所得的阀门开启时间点的偏态系数分别为-0.048,0.068,0.566,表明BSA和MOPSO更能保证灌溉水在渠道运输中的稳定性.考虑渠首水位季节性变化对灌区引水时间产生的限制作用,BSA和MOPSO分别更适用于渠首引水量较少、充足的情况.考虑配水时间的集中程度以及干渠的地理位置分布,BSA和MOPSO更有利于实施分区管理措施.
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关键词
河套灌区
渠系配水
回溯搜索
算法
多目标粒子群
算法
向量评估遗传算法
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职称材料
题名
基于回溯搜索算法的灌区优化配水模型
被引量：
13
1
作者
韩宇
孙志鹏
黄睿
郭珊珊
易康
陈建
机构
中国农业大学水利与土木工程学院
中国农业大学信息与电气工程学院
中国农业大学工学院
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期29-37,共9页
基金
国家重点研发计划项目（2016YFC0400207
2017YFD0701003）
+4 种基金
国家自然科学基金面上项目（51979275）
中央高校基本科研业务费（10710301
1071–31051012
1071–31051361
2019TC108)
文摘
随着西北大型灌区水资源供需矛盾日益加剧,粮食生产安全逐渐存在重大威胁,传统优化渠系配水模型主要基于目标函数对作物需水量进行优化配置,而目标函数参数及约束条件较为复杂,难以实现全局优化配水。本文以黑河流域西浚灌区西洞渠系为例,采用“定流量,控开启”原则,在干渠设计流量恒定条件下,以剩余流量最小原则建立回溯搜索算法优化配水方程,通过回溯搜索算法求解下级渠道阀门开启及关闭配水时间图,并进一步求得阀门控制时间点偏态系数,同时将所得结果与向量评估遗传算法、粒子群算法的配水时间、阀门时间控制偏离程度进行比较,在此基础上结合小河站渠系弃水情况评估模型适应性。结果显示:回溯搜索算法、向量评估遗传算法、粒子群算法配水时间分别为12.70、14.38和15.50 d,阀门开启时间点偏态系数分别为0.093、0.328、0.217,相比回溯搜索算法配水模型具有明显的时间优越性及稳定性;回溯搜索算法在渠系水利用率较低的西洞渠系弃水为零,而在渠系水利用率较高的小河站渠系弃水现象严重,该算法普遍适用于渠系水利用率较低地区。利用回溯搜索算法对灌区进行优化配水,在合理适用条件下,不仅能够保证灌溉时间较优,满足渠系灌溉制度要求,而且能够维持流体输送相对稳定性,达到渠系优化配水目的。
关键词
渠系配水
回溯搜索
算法
向量评估遗传算法
粒子群
算法
Keywords
irrigation water distribution
backtracking search algorithm
vector evaluation genetic algorithm
particle swarm optimization
分类号
S274.3 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
河套灌区渠系优化配水模型应用研究
被引量：
17
2
作者
韩宇
邵梦璇
李彤姝
郭珊珊
孙志鹏
张明武
机构
中国农业大学水利与土木工程学院
北京师范大学水科学研究院
清华大学土木水利学院
黄河水利科学研究院
出处
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第10期999-1006,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51979275)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2022TC122)
+1 种基金
科技智库青年人才计划项目(20220615ZZ07110111)
清华大学—宁夏银川水联网数字治水联合开放基金资助项目(sklhse-2022-Iow08)。
文摘
优化渠系配水过程是缓解灌区水资源压力、实现农业高效节水的重要举措.以河套灌区总干渠、干渠两级渠系作为研究对象,将水流过渡平稳和渠道渗漏量最小作为优化目标,建立渠系优化配水模型,采用回溯搜索算法(BSA)、多目标粒子群算法(MOPSO)以及向量评估遗传算法(VEGA)进行求解.结果显示,BSA,MOPSO,VEGA这3种算法所求的配水时间分别为30.96,11.65,29.96 d;3种算法所得的阀门开启时间点的偏态系数分别为-0.048,0.068,0.566,表明BSA和MOPSO更能保证灌溉水在渠道运输中的稳定性.考虑渠首水位季节性变化对灌区引水时间产生的限制作用,BSA和MOPSO分别更适用于渠首引水量较少、充足的情况.考虑配水时间的集中程度以及干渠的地理位置分布,BSA和MOPSO更有利于实施分区管理措施.
关键词
河套灌区
渠系配水
回溯搜索
算法
多目标粒子群
算法
向量评估遗传算法
Keywords
Hetao irrigation district
irrigation water distribution
backtracking search algorithm
multi-objective particle swarm optimization
vector evaluation genetic algorithm
分类号
S275.3 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于回溯搜索算法的灌区优化配水模型
韩宇
孙志鹏
黄睿
郭珊珊
易康
陈建
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
13
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
河套灌区渠系优化配水模型应用研究
韩宇
邵梦璇
李彤姝
郭珊珊
孙志鹏
张明武
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022
17
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职称材料
已选择
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