基于输水损失动态变化特性的渠系优化配水模型研究

廖相成，胡铁松

（武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉 430072）

1 研究背景

渠系输配水计划编制的主要任务是在渠系物理特性固定条件下，依据未来农业气象条件和灌溉可利用水量变化合理确定灌区各级渠道引水量大小、持续时间和引水频次。因此，输配水直接关系到灌溉服务质量，输配水多了会导致灌区水资源浪费、地下水位上升和盐碱化等问题；反之，输配水少了则导致干旱缺水和作物减产。我国大型灌区骨干渠系水利用系数在2015年才达到0.597［1］，大量的水资源在渠系输配水过程中因渗漏损失浪费掉了。从这个角度讲，如何进行渠系优化配水以减少渠系渗漏损失，对于我国节水型社会建设以及最严格水资源管理具有重要的意义。

目前渠系优化配水研究主要聚焦在渠系优化配水模型构建和模型求解算法上［2］，并呈现出以下特点：对田间渠系配水的研究多于对骨干渠系配水的研究，对具体某一级渠系配水的研究多于对整体灌溉渠系配水的研究［3］，对求解算法的研究多于对模型构建的研究［4］（如模型目标中渗漏量最小是否合适与全面），尤其是等流量和不等流量条件下采用0-1规划进行田间渠系轮灌优化配水编组的研究较多［5-10］。渗漏损失最小化是渠系优化配水在模型构建方面研究的主要目标之一［6，8，11］，但目前各种优化配水模型中对渗漏损失特征的描述和准确量化研究还存在明显不足。渠系优化配水是根据不同渠道控制区域内的种植结构、作物需水量和土壤质地的时空差异性来合理调配各级渠道适宜引水过程以实现渗漏损失最小化的目标。……