配水编组论文-吴倩

配水编组论文-吴倩

导读:本文包含了配水编组论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:淠史杭灌区,灌区用水分析,大系统分解,配水优化模型

配水编组论文文献综述

吴倩[1](2011)在《基于遗传算法的淠史杭灌区渠系配水优化编组模型的研究》一文中研究指出水资源的短缺已成为我国乃至全球面临的严重问题之一,伴随着人口的不断增加、经济社会的快速发展,水资源短缺呈日益加剧的趋势,因此要求我们在各方面都要节约用水,尽快研究出新的节水技术措施。在社会经济总用水量中,农业灌溉用水量非常大,约占70%,但大部分灌区灌溉用水的利用率很低,仅有0.30~0.50;淠史杭是我国大型灌区之一,目前灌区用水浪费的现象普遍存在且日趋严重,各部门、各地区之间用水矛盾也日益突出,所以,目前只有通过采用现代节水灌溉技术减少渠系输水损失以提高灌溉水的利用效率,增加农民收入,提升灌区农业竞争力以及改善生态环境。本文通过对灌区的工业、农业、城市用水的分析,明确了灌区节水的重要性;对如何协调好各级渠道的配水时间和流量,使灌溉渠系在短时间段内实现大流量输配水,从而使整个渠系的输水损失减小,这是目前灌区迫切需要解决的技术问题。本文在借鉴前人的基础上,结合淠史杭灌区的实际情况,对灌区渠系进行优化配水。具体内容如下:(1)灌区配水系统分解协调模型。杭埠河灌区是一个复杂的多级灌溉渠系,具有多维数、多类变量、复杂偶联等特点;又由于灌区系统的总目标与子系统的目标之间存在着相互联系、相互制约的矛盾;这些因素阻碍了系统的全局优化。对于一个复杂的大规模系统来说,把它按照横向和纵向进行分解,形成一个递阶结构,同一层次的系统不进行信息传递,上下层次的进行传递,这样减少了系统的维数,便于建模。(2)干渠渠系配水优化编组模型。在满足轮期约束、水量约束、水量平衡等约束条件下,以干渠渠系输水损失最小为目标建立干渠渠系配水优化编组数学模型。(3)在干渠的优化模型建立的基础上,在满足各干渠配水流量之和接近干渠渠首设计流量的条件下,以各干渠配水流量均匀且接近设计流量、配水时间短、全灌区输水损失小为目标建模,用于优化分配各干渠配水流量和时间。(4)模型的自适应遗传算法优化求解。由于模型中存在多个约束条件,且存在大搜索空间优化问题,而自适应遗传算法鲁棒性强,搜索度高,因而准备采用此法求解模型。本文方法所得的结果与经验配水方法相比较,明显提高了灌溉用水的利用效率。(本文来源于《安徽建筑工业学院》期刊2011-04-01)

赵文举,马孝义,张建兴,朱亚磊[2](2009)在《基于模拟退火遗传算法的渠系配水优化编组模型研究》一文中研究指出科学的渠系配水决策可减少渠系输水过程中的渗水损失,提高渠系水利用率。本文在分析渠系配水优化编组模型特点的基础上,针对基于固定惩罚函数遗传算法的模型求解方法中存在的量纲难以统一、搜索精度不高和过早收敛到局部最优解的问题,引入动态罚函数来处理约束条件,提出了基于模拟退火遗传算法的模型求解方法。通过灌区实际配水编组决策应用实例验证表明,本文方法收敛速度快,计算精度高,确定的下级渠道配水时间搭配合理,上级配水流量均匀,具有较高的工程应用价值。(本文来源于《水力发电学报》期刊2009年05期)

赵文举[3](2009)在《灌溉渠系配水优化编组模型与算法研究》一文中研究指出大中型灌区在我国农业生产乃至国民经济中起着十分重要的作用。加强灌区水资源综合利用和科学管理,对农业生产、粮食安全和水资源的可持续利用将会产生重要的影响。因此,做好大中型灌区用水的科学决策和优化调度,是实现灌区水资源高效管理的重要问题,也是发展节水农业的一个重要技术手段。论文针对目前我国大多数灌区仍采用手工编制的用水计划进行渠系水量调配,这难以做到统筹优化,易造成渠系配水流量小、时间长和输水损失大等问题,在综合分析国内外相关研究成果的基础上,研究了适合多种不同类型的灌溉渠系配水优化编组模型和高效、稳健的模型求解算法,并研制了较为通用化灌溉渠系配水优化编组软件、并从经济学角度对灌区水量的公平分配模型与节水激励机制的建立等问题进行了探讨,以期为灌区水资源的合理配置提供科学的决策和依据。论文的主要研究成果和创新点如下:(1)合理安排各级渠系的配水时间和流量,实现灌溉渠系大流量短历时输配水,可减小整个渠系的输水损失。针对现有的建立在假定下级渠道配水流量相等基础上的两级灌溉渠系优化配水模型与绝大多数渠系实际配水要求不相符合等问题,深入研究了下级渠道设计流量不等时的配水优化编组模型和求解算法。通过下级渠道配水流量与其设计流量比值和配水结束时间的联合编码及对遗传算法适应度函数的科学设计,大大减小了模型中约束条件处理的难度,引导算法进入极小的可行域,显着地提高算法搜索到可行解的概率。通过冯家山灌区北十一支的配水实例对基于自适应遗传算法和基本遗传算法的模型求解方法进行了比较。结果表明,与传统方法编制的配水方案相比,提出的模型和算法确定的渠系配水优化编组方案下级渠道配水过程搭配合理、上级渠道配水流量均匀、输水损失小,符合优化配水原则;利用自适应遗传算法求解模型,可显着加快收敛速度和提高计算稳定性,具有较高的工程应用价值,可为灌区两级灌溉配水决策提供技术支持。(2)针对多级灌溉渠系配水的问题,基于大系统分解协调的思想,建立了一种解决多级灌溉渠系配水优化编组问题的模型。针对模型中存在多约束条件、大搜索空间和传统的遗传算法在搜索过程中极易进入不可行域而出现求解困难等问题,研究了基于动态罚函数的自适应遗传算法模型求解方法。本文方法既可保存可行解又可利用非可行解中有用的部分基因,能有效避免在遗传过程中过早收敛到局部最优解,从而获得全局优化解。并通过冯家山灌区的配水编组实例,比较分析了用本文方法与传统方法确定的配水编组方案性能,结果表明本文确定的算法能实现多约束条件下模型的稳定快速求解,确定的优化配水编组方案能较好的解决多级灌溉渠系配水优化编组问题,可满足灌区管理需要。(3)我国许多灌区,其骨干渠系分支多且复杂,配水层次关系不明显,较难用多级灌溉渠系模型进行概化,针对这一问题,建立了复杂灌溉渠系的配水优化编组模型。由于模型中存在多节点配水流量约束条件和大搜索空间问题,传统的遗传算法较难求得模型可行解,为此,研究了基于性能较好、复杂度较低、易于实现的复合算法——模拟退火混合遗传算法的模型求解方法,它兼备了很强的全局搜索能力和局部搜索能力。结合泾惠渠灌区配水实例,对模型和算法进行了验证,结果表明,该文确定的混合算法求解方法,能实现多节点流量约束条件下模型的稳健快速求解,确定的配水优化编组方案能较好的解决复杂灌溉渠系配水优化编组问题。模型和算法具有普适性,可为复杂灌溉渠系配水优化编组决策提供理论与技术支持。(4)在研究了上述不同类型的灌溉渠系配水优化编组模型和快速稳健算法求解模型的基础上,将模型求解组件和VB有机集成,研制了基于COM组件技术的灌溉渠系配水优化编组通用化软件。该软件以渠系层状树形结构图、布局概化图及渠道特征数据库等直观反映渠系的空间分布、上下级关系和特征参数,并实现其叁者的动态交互。用户可快速搭建渠系结构,方便地输入、修改渠系的渠道特征参数,完成添加、删除、修改等功能,实现了渠系结构的搭建、渠道参数动态管理、渠系平面布局图绘制之间的交互,提高其容错功能。在此基础上,将其与模型求解算法模块高效集成,形成较为通用的灌溉渠系配水优化编组软件,它能根据不同灌区及其分支渠系的布置快速搭建,高效确定灌溉渠系优化配水决策方案。并根据灌区配水需要对配水计划随时调整,具有较强的实用性和通用性,能方便快速地实现灌区灌溉渠系配水优化编组的计算机辅助决策。(5)灌区水资源日益紧张,在水量不能满足用户所需水量时,所有用户往往希望最大限度获得自身水资源的所需量,这就很容易引起争水问题。为此,本文从经济学理论方面探讨建立了基于动态权重、基于效用的水量分配模型及基于谈判和拍卖水量使用优先权的模型,并对其进行了分析,初步指出其合理的制度安排。在此基础上,进一步研究了节水激励制度,以期为农业水资源的高效利用提供理论基础。灌溉渠系优化配水决策是一个十分复杂的问题,应包括配水水量和配水过程编组的决策,但由于配水水量分配问题涉及因素比较多,也不便于通用化,为此,论文重点研究灌溉渠系配水优化编组问题,并对灌区配水水量的优化分配决策进行了探讨,上述不足之处需要今后研究中不断完善,同时对库渠结合灌区的优化决策,也有待进一步完善。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2009-03-01)

赵文举,马孝义,任洪艺,赵西安[4](2008)在《基于COM组件技术的渠系配水编组决策通用化软件研究》一文中研究指出针对国内外开发的渠系优化配水软件存在通用化程度不高的问题,以VB、MATLAB等多种编程工具为开发平台,并基于COM组件技术研制了可脱离MATLAB和VB编程工具运行环境的渠系配水优化编组通用化软件,实现了渠系层状树形结构图、空间布局概化图和渠道特征参数数据库等的交互使用,使用户可以方便地完成复杂渠系的空间布局搭建和渠道特征参数的设置。对软件的实例测试表明,本软件编程速度快、程序简洁、界面直观、求解速度快、结果可靠性高,能方便地用于渠系配水优化辅助决策。(本文来源于《中国农业科技导报》期刊2008年04期)

赵文举,马孝义,刘哲,甘学涛[5](2008)在《多级灌溉渠系配水优化编组模型与算法研究》一文中研究指出合理安排各级渠道的配水时间和流量,实现灌溉渠系大流量短历时输配水,减小整个渠系的渗水损失,是目前灌区管理中亟需解决的技术问题。该文基于大系统分解协调的思想,以陕西省冯家山灌区为例,建立了一种解决多级渠系配水优化编组问题的分解协调模型。针对模型中存在多约束条件和大搜索空间问题,设计了基于自适应遗传算法模型求解方法,并比较分析了用该文方法与传统方法确定的配水编组方案性能,结果表明该文确定的算法能实现多约束条件下模型的稳定快速求解,确定的优化配水方案下级渠道配水过程搭配合理,上级渠道配水流量较为均匀且总输水损失小等优点,能解决多级渠系配水优化编组问题,可满足灌区管理需要。(本文来源于《农业工程学报》期刊2008年02期)

马孝义,于国丰,李安强,何自立[6](2005)在《渠系配水优化编组通用化软件的研发与应用》一文中研究指出针对国内外己开发的渠系优化配水软件存在的通用化程度不高的问题,在对渠系结构及优化配水模型抽象概化的基础上,以VC++6.0为开发平台,研制了一种渠系优化配水的通用化软件。该软件以渠系层状树形结构图、空间布局概化图、渠道特征参数数据库等直观表达复杂渠系上下级关系、空间布局和特征参数,并实现了上述图形与数据库的交互使用,使用户可以方便的完成复杂渠系的空间布局搭建、渠道特征参数的输入与修改。在对渠系配水过程分析的基础上,建立了所需参数少、通用性强、计算结果稳定可靠的渠系优化配水模型。并通过对模型特点的分析,提出了一种基于遗传算法的模型求解方法,该方法采用轮灌组序号编码,可以大大压缩染色体长度,显着加快了计算速度。同时编制了应用软件,使用户只要输入配水要求,软件可自动确定渠系优化配水的相关参数,求解并输出配水结果。整个软件具有通用性和可视性强、操作简单的优点,能方便地应用于渠系优化配水决策。(本文来源于《农业工程学报》期刊2005年01期)

于国丰,马孝义,李安强,刘瀛洲[7](2004)在《通用化渠系优化配水编组软件的研制》一文中研究指出在对渠系结构及优化配水模型抽象概化的基础上,以VC++6.0为开发平台,开发了一种渠系优化配水的通用化软件。该软件以渠系层状树形结构图、空间布局概化图、渠道特征参数数据库直观表达复杂渠系上下级关系、空间布局和特征参数;并实现了上述图形与数据库的交互,使用户可以方便地完成复杂渠系的空间布局搭建、渠道特征参数的输入与修改。在对渠系配水过程分析的基础上,建立了所需参数少、通用性强、计算结果稳定可靠的渠系优化配水模型,用户输入配水要求后,软件可自动确定渠系优化配水相关的参数,求解并输出配水结果。整个软件能方便地进行渠系优化配水决策。(本文来源于《干旱地区农业研究》期刊2004年03期)

配水编组论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

科学的渠系配水决策可减少渠系输水过程中的渗水损失,提高渠系水利用率。本文在分析渠系配水优化编组模型特点的基础上,针对基于固定惩罚函数遗传算法的模型求解方法中存在的量纲难以统一、搜索精度不高和过早收敛到局部最优解的问题,引入动态罚函数来处理约束条件,提出了基于模拟退火遗传算法的模型求解方法。通过灌区实际配水编组决策应用实例验证表明,本文方法收敛速度快,计算精度高,确定的下级渠道配水时间搭配合理,上级配水流量均匀,具有较高的工程应用价值。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

配水编组论文参考文献

[1].吴倩.基于遗传算法的淠史杭灌区渠系配水优化编组模型的研究[D].安徽建筑工业学院.2011

[2].赵文举,马孝义,张建兴,朱亚磊.基于模拟退火遗传算法的渠系配水优化编组模型研究[J].水力发电学报.2009

[3].赵文举.灌溉渠系配水优化编组模型与算法研究[D].西北农林科技大学.2009

[4].赵文举,马孝义,任洪艺,赵西安.基于COM组件技术的渠系配水编组决策通用化软件研究[J].中国农业科技导报.2008

[5].赵文举,马孝义,刘哲,甘学涛.多级灌溉渠系配水优化编组模型与算法研究[J].农业工程学报.2008

[6].马孝义,于国丰,李安强,何自立.渠系配水优化编组通用化软件的研发与应用[J].农业工程学报.2005

[7].于国丰,马孝义,李安强,刘瀛洲.通用化渠系优化配水编组软件的研制[J].干旱地区农业研究.2004

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