江川灌區(qū)建設(shè)模式優(yōu)化研究.pdf

1、我國大中型灌區(qū)在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)經(jīng)濟中都占據(jù)著非常重要的作用。在灌區(qū)工程中，渠系工程擔負著整個灌區(qū)的輸配水任務。布局合理、配套齊全、行水暢通的渠系工程，是保證灌區(qū)工程能夠發(fā)揮正常效益的前提條件。我國大部分灌區(qū)的灌溉設(shè)施由于經(jīng)濟和社會資源發(fā)展的限制，工程技術(shù)標準相對較低。而且灌區(qū)大多建于20世紀50～70年代，施工質(zhì)量差，灌溉工程運行多年，曾經(jīng)達標的工程已經(jīng)開始老化，還有一些工程本身可能就未達標，工程效益低，用水成本高。因此，從節(jié)省工

2、程投資以及提高水的利用效率角度考慮，研究灌區(qū)渠系平面布局和渠道斷面優(yōu)化設(shè)計，對節(jié)約工程投資和提高農(nóng)業(yè)用水效率都有著重大意義。本文以黑龍江省江川灌區(qū)為例，對渠系、渠道斷面優(yōu)化技術(shù)和方法進行了研究，主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)分析江川灌區(qū)自身渠系平面布局特點，采用蟻群優(yōu)化算法進行優(yōu)化設(shè)計，以渠系路徑最短為目標函數(shù)，實現(xiàn)該算法在農(nóng)田灌溉渠系分布中的應用。并且通過改變算法中參數(shù)數(shù)值，分析參數(shù)不同取值對算法性能及渠系最短路徑的影響。

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　　(2)渠系工程的投入在整個灌區(qū)投入中占有重要位置，并且渠道的襯砌和開挖又是主要的費用消耗，因此渠道斷面優(yōu)化方法研究的是否合理直接影響到農(nóng)田水利工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的效益。采用貓群算法對江川灌區(qū)某些干渠上的縱橫斷面進行優(yōu)化設(shè)計，以過水斷面面積為目標函數(shù)，優(yōu)化前后進行對比發(fā)現(xiàn)不影響流量前提下，優(yōu)化后開挖面積減小，工程投資降低。渠道斷面優(yōu)化設(shè)計時，還會受到邊坡系數(shù)、渠床糙率、渠床寬深比等參數(shù)的影響，這些參數(shù)值的選擇十分重要，關(guān)系著灌區(qū)