近日,,我校水利建筑工程學(xué)院楊廣教授團(tuán)隊(duì)在干旱綠洲灌區(qū)水資源優(yōu)化配置方面取得重要研究進(jìn)展,成果以“Metaheuristic optimization of water resources: A case study of the Manas River irrigation district”(基于啟發(fā)式智能優(yōu)化算法下瑪納斯河灌區(qū)水資源優(yōu)化配置研究)在水文學(xué)領(lǐng)域國(guó)際頂尖期刊Journal of Hydrology上發(fā)表(中科院1區(qū),,IF=5.9,,TOP期刊),。
Schematic of the distribution of three subirrigation districts in the Manas River irrigation district
Behaviors of beluga whales, (a) swim, corresponding to exploration phase; (b) foraging, corresponding to exploitation phase, (c) whale fall, for whale fall phase.
Water distribution for various sectors in the Manas River irrigation district in 2030
隨著人類(lèi)活動(dòng)的增強(qiáng),綠洲規(guī)模的擴(kuò)大及城市化進(jìn)程的加快,,社會(huì)發(fā)展對(duì)水資源需求增加,,水資源優(yōu)化配置成為水資源可持續(xù)利用的根本保證,。本研究通過(guò)構(gòu)建水資源總量約束條件下以經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益為目標(biāo)的水資源優(yōu)化配置模型,,結(jié)合多目標(biāo)白鯨優(yōu)化算法進(jìn)行模型求解,,利用多目標(biāo)模糊優(yōu)選模型從可行方案中選出最優(yōu)方案,為促進(jìn)灌區(qū)水資源高效分配,,緩解水資源短缺提供保障,。研究結(jié)果表明:(1)運(yùn)用多目標(biāo)白鯨優(yōu)化算法求解各子灌區(qū)灌溉水資源的多目標(biāo)優(yōu)化配置模型,得到的解集均滿(mǎn)足灌區(qū)三條紅線(xiàn)用水總量指標(biāo)范圍,;(2)以2030年石河子灌區(qū)預(yù)測(cè)為例,,采用二元比較法確定各目標(biāo)權(quán)重為(0.43,0.35,,0.22),,采用多目標(biāo)模糊優(yōu)選模型對(duì)解集進(jìn)行篩選,確定優(yōu)屬度最大(=0.999)的方案為最優(yōu)方案,;(3)在此情景下優(yōu)化得出石河子灌區(qū)2030年最優(yōu)方案實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)、社會(huì)和生態(tài)目標(biāo),,實(shí)現(xiàn)了灌區(qū)規(guī)劃年水資源優(yōu)化配置,,為干旱綠洲灌區(qū)水資源合理開(kāi)發(fā)利用提供依據(jù)。
本文的第一作者為水利建筑工程學(xué)院2021級(jí)碩士研究生潘月和2022級(jí)博士研究生田浩,,通訊作者為水利建筑工程學(xué)院楊廣教授,。近年來(lái),該團(tuán)隊(duì)圍繞變化環(huán)境下流域尺度水循環(huán)過(guò)程,、生態(tài)水文耦合模擬和水資源優(yōu)化配置等方面開(kāi)展研究,,研究成果發(fā)表在Science of The Total Environment、Soil & Tillage Research,、Agricultural Water Management和Journal of Hydrology等TOP期刊以及《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)》,、《干旱區(qū)研究》等中文核心期刊,相關(guān)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金,、天山英才和兵團(tuán)英才等項(xiàng)目的資助,。
(通訊員:楊廣 郜建銳 鞏芮君)