考虑水头损失的管道灌溉分水口轮灌分组优化模型

作     者：李彬 李娜 李端明 龚诗雯 LI Bin;LI Na;LI Duanming;GONG Shiwen

作者机构：扬州大学电气与能源动力工程学院江苏扬州225127 中国灌溉排水发展中心北京100054 

出 版 物：《灌溉排水学报》 (Journal of Irrigation and Drainage)

年 卷 期：2021年第40卷第1期

页      面：144-148页

学科分类：0710[理学-生物学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0815[工学-水利工程] 0901[农学-作物学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFC1508304) 

主　　题：轮灌 水头损失 模型 遗传算法 

摘      要：【目的】优化灌溉系统中分水口轮灌分组的灌溉制度,在满足流量要求的条件下节约电能。【方法】提出了在考虑水头损失时不同分水口状态与管道进口压力的关系模型,该模型利用分水口开关0,1状态作为自变量,从管道末端起利用推导的递推公式求出管道进水口的等效水头损失系数。依据该模型,在定流量分组轮灌优化中得到为使分组轮灌功率最小的目标函数。利用遗传算法对上述问题进行了优化求解,并给出了编码方案。【结果】在分水口等间隔布置时,轮灌分组按轮灌分组数等间隔安排所需功率最小,优化后的水头损失系数可以减小到没有优化前的0.772倍。【结论】本研究模型不仅适用于恒定流量的组合优化,也可应用于不同分水口的所需水量不同的随机灌溉以及恒压供水的优化中。