基于NSGA-Ⅱ的灌区水资源优化配置模型及应用
王慧1
高泽海1
孙超2
张建丰1
李涛1
1.西安理工大学 省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,西安 7100482.陕西省水利电力勘测设计研究院,西安 710001
摘要：[目的]解决灌区水资源短缺、农业用水效率不高的问题,为灌区水资源管理提供科学依据.[方法]基于大系统分解协调原理构建了包含灌区作物种植结构和作物灌溉制度的层次优化模型,并剖析第1层模型中灌水时间对灌溉制度优化的影响,以及第2层模型中生态效益对作物种植结构优化的影响.以宝鸡峡五泉灌区为研究对象,构建了2层协调优化模型,并利用非支配排序遗传算法,实现了灌区水资源的优化配置.[结果]①以灌水量和灌水时间为优化对象的优化设计方案,可以提高灌区整体经济效益.第2层模型不考虑生态效益时,灌水量与灌水时间同时优化时的经济效益较只优化灌水量时增加1.87％,而第2层模型考虑生态效益时,对应的增长率为1.32％.②在作物种植结构的优化模型层引入生态效益优化目标,虽然经济效益有所降低,但优化后的经济效益依然显著高于现状种植结构下的经济效益,方案1、方案2、方案3和方案4与现状情况下的经济效益相比,增长率分别为15.72％、15.27％、15.99％和15.07％.③考虑生态效益后,优化后的生态耦合度值与现状相比也有所提升,提高23.5％.[结论]采用第1层模型优化灌溉水量和灌水时间,且第2层模型考虑经济效益和生态效益的方案,可实现水资源最优配置.
关键词：水资源配置作物种植结构灌溉系统非支配排序遗传算法多目标优化
分类号：S274(农田水利)
资助基金：西安市科技计划(2020KJRC0086)陕西省自然科学基金(2021JQ-481)
论文发表日期：2021-09-28
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 118-124 )
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