基于水量水质耦合模拟优化的渠井结合灌区多目标水资源优化配置模型与方法

作     者：苏振辉 降亚楠 吕婧妤 徐超 陈威 李彬 SU Zhen-hui;JIANG Ya-nan;LÜJing-yu;XU Chao;CHEN Wei;Li Bin

作者机构：西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 内蒙古自治区农牧业科学院资源环境与可持续发展研究所呼和浩特010031 

出 版 物：《节水灌溉》 (Water Saving Irrigation)

年 卷 期：2023年第5期

页      面：46-55,61页

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFC0400305,2016YFC0401306) 国家自然科学基金项目(51409219) 

主　　题：多目标优化 模拟优化模型 MODFLOW MT3D FloPy Pymoo NSGA-Ⅲ 

摘      要：为探究灌区考虑水质水量耦合模拟优化的水资源优化配置模型与方法,基于FloPy和Pymoo构建了水量水质耦合的多目标模拟优化模型。采用地下水数值模拟模型MODFLOW和溶质输移模型MT3D模拟了灌溉引起的地下水位变化和污染物的扩散过程,考虑灌溉收益、作物水分生产率、地下水位变幅和污染扩散4个目标,分别采用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ和NSGA-Ⅲ对该问题进行求解,并对比分析了两种方法的实际应用效果。采用多准则分析评价方法TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution),推荐了灌溉方案。推荐灌溉方案在平水年和枯水年分别可以最大减少地下水位变幅56%和43%,最大减少污染扩散面积54%和40%。