近日,中國農業科學院農田灌溉研究所灌區現代化技術與裝備團隊研發出渠-閘動態協同配水模型,可根據灌區渠閘數量與輪灌制度等實際情況優化配水方案。相關研究成果發表在《農業計算機與電子(Computers and Electronics in Agriculture)》上。
灌區輪灌依賴總干渠節制閘與分干渠分水閘調控,但多數灌區經驗式管理易導致多級渠道配水效率低、分配不均。
為提高配水效率,科研人員將渠道多級配水體系與經典動態規劃模型結合,考慮輪灌制度和節制閘、分水閘數量等變量,明確時間效率、滲漏量、輸水流量等約束條件和優化目標,構建出了渠-閘動態協同配水模型。模型包含?渠-閘動態協同、?兩級渠系配水兩個子模型,前者通過閘門動態響應優化人工調度滯后情況,后者實現主干-分干渠水量智能分配。在大功灌區示范中,模型基于總干渠12座節制閘和21條分干渠閘門、灌溉數據,用粒子群算法和天牛群算法優化生成了32種渠-閘組合配水方案,平衡了配水時間、用水效率與公平性。優化方案較不考慮閘門的經驗配水減少滲漏水量損失10.81%~31.15%,渠系水利用系數提升11.09%~27.66%。該研究為提高數字孿生灌區配水效率提供新思路。
該研究得到中國農業科學院科技創新工程的支持。(通訊員 單文晴)
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.compag.2025.110434.