基于改進多目標決策模型的大橋水庫灌區(qū)渠系自適應(yīng)規(guī)劃方法

關(guān)鍵詞：灌區(qū)渠系；多目標決策；自適應(yīng)規(guī)劃；輸水損失量；灰水足跡；蟻群算法

中圖分類號：S126 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1795（2023）05-0091-06

DOI： 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.05.016

0引言

現(xiàn)階段，灌區(qū)是我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基地，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的根本保障，然而社會的飛速發(fā)展及人口的不斷增長，帶來的是水資源越來越匱乏的問題。與此同時，我國灌區(qū)水資源的利用率卻不高，農(nóng)作物用水系數(shù)僅為0.53，因此如何對灌區(qū)渠系進行合理規(guī)劃，提高灌區(qū)配水率，是當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，也是關(guān)系到國計民生的大事。

近年來，國內(nèi)外諸多學(xué)者對灌區(qū)渠系的規(guī)劃問題進行了大量研究，并取得了一定的成果。杜麗娟等提出用最強公平性與最小缺水率為灌區(qū)渠系的規(guī)劃目標函數(shù)，并把灌區(qū)渠系的規(guī)劃看作生物進化問題，通過非支配遺傳算法求取最優(yōu)解，實現(xiàn)灌區(qū)渠系的規(guī)劃。李彤姝等以輸水過程中水流過渡的穩(wěn)定性和輸水損失最小作為優(yōu)化目標，以灌區(qū)中干、支兩級渠系作為研究對象建立渠系優(yōu)化配水模型，運用粒子群算法對模型進行求解，實現(xiàn)灌區(qū)渠系配水規(guī)劃。上述兩種方法雖然對灌區(qū)的渠系起到了一定的規(guī)劃作用，但是兩者在構(gòu)建灌區(qū)渠系的規(guī)劃目標函數(shù)時，均未考慮灌區(qū)灌溉水的污染問題，這樣糧食的安全不能得到充分的保障，對灌區(qū)渠系水資源的規(guī)劃欠缺了一定的合理性。

多目標決策的特點是有大于或等于兩個決策目標，并通過多種標準對決策目標進行約束，能具體且全面地幫助決策者解決問題。本文提出基于改進多目標決策模型的大橋水庫灌區(qū)渠系自適應(yīng)規(guī)劃方法，可以有效、合理地實現(xiàn)大橋水庫灌區(qū)渠系的自適應(yīng)規(guī)劃，具有較好的應(yīng)用性。

1大橋水庫灌區(qū)渠系自適應(yīng)規(guī)劃

1.1多目標決策模型

1.1.1多目標決策函數(shù)建立

為了更好地解決問題，決策者一般需要從多角度進行思考，并通過實現(xiàn)多個目標來解決問題，這類多目標的問題可以運用多目標決策模型來實現(xiàn)，大橋水庫灌區(qū)渠系的規(guī)劃便屬于該類問題。

為了大橋水庫灌區(qū)使渠系規(guī)劃更切合實際，從灌區(qū)缺水量、渠道輸水損失量及灰水足跡最小3個方面構(gòu)建大橋水庫灌區(qū)渠系規(guī)劃的多目標決策函數(shù)，具體描述如下。