基于SHAW模型的河套灌區(qū)秋澆渠系優(yōu)化配水模型研究

沈來銀，胡鐵松，周 姍，付國義，黃介生

（1. 武漢大學(xué) 水資源與水電工程科學(xué)國家重點實驗室，湖北 武漢 430072；2. 內(nèi)蒙古河套灌區(qū)管理總局，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000；3. 湖北省水利水電科學(xué)研究院 湖北省國際灌排研究培訓(xùn)中心，湖北 武漢 430070）

1 研究背景

秋澆灌溉是河套灌區(qū)引黃灌溉中一種特殊的灌溉模式，主要目的是調(diào)節(jié)墑情和淋洗鹽分，為來年作物春播提供良好的土壤水鹽條件。河套灌區(qū)具有渠道長、層級多、用水量大的特點，渠系優(yōu)化配水可以顯著降低輸水損失［1］。隨著黃河流域最嚴格水資源管理制度實施，灌區(qū)水資源配額減少，灌區(qū)管理單位在秋澆配水過程中要兼顧流域管理機構(gòu)用水總量控制要求和農(nóng)業(yè)灌溉的用水需求，使有限的水資源發(fā)揮最大效益，因此迫切需要一種科學(xué)合理的灌溉渠系配水計劃編制方法。

合理的渠系輸配水可以為灌區(qū)生產(chǎn)帶來良好的經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境效益，國內(nèi)外專家學(xué)者對渠系優(yōu)化配水理論方法開展了廣泛深入的研究，建立了大量的渠系優(yōu)化配水模型。這些優(yōu)化配水模型目標(biāo)函數(shù)主要分為兩類：一類關(guān)注灌區(qū)效益，主要是提高灌區(qū)作物產(chǎn)量［2-3］或灌區(qū)經(jīng)濟效益［4-6］，該類優(yōu)化配水模型以保證作物生長發(fā)育需水要求為目的，通常結(jié)合Jensen模型等作物產(chǎn)量模型［7-8］進行水量的時空分配；另一類主要關(guān)注水量損失，使渠道輸水損失量最小［9-11］，提高配水效率［12-13］，研究重點側(cè)重于渠道的高效運行，降低水資源浪費。但無論哪一類，這些渠系優(yōu)化配水模型往往將各級渠道的預(yù)測需水過程作為模型輸入。……