基于双层粒子群优化的多级渠系水资源配置研究

摘要

多级渠系水资源优化调度是影响灌区水资源高效利用的重要因素。为降低配水时间、减少渗漏损失，以小海子灌区为例，利用斗渠轮灌分组和干渠分配流量作为决策变量，基于系统协调分解思想，考虑轮期约束和流量约束，构建双层粒子群优化配水耦合模型并求解。结果表明：采用双层粒子群优化算法能够有效协调多个下级函数，并且主函数的收敛状况良好；通过模型优化提出多级渠系配水方案，降低输水时间和渗漏损失值，整个灌水周期从2022年夏灌的实际126 d缩短至92 d,并且灌溉水有效利用系数提升9%。该研究可为小海子灌区的实际配水工作提供可行性方案，为灌区的水资源高效利用和可持续发展提供理论支撑和实践指导。

关键词

双层粒子群优化算法 / 渠系输配水 / 多级渠系 / 分解协调模型 / 优化配置