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针对泾惠渠灌区现代化管理水平低，灌溉用水供需矛盾突出，水资源利用效率低等问题，在分析泾惠渠灌区灌溉系统的基础上，研究了灌区灌季优化调度问题，这对提高灌区管理水平、灌溉管理部门收益，缓解灌区水资源供需矛盾，实现灌区农业增产增收具有重要意义，本文研究主要成果如下： (1)将灌季和泾惠渠灌区作为系统研究的时空范围，以斗口为基本管理单元，将灌区优化调度系统分为供水和用水两个系统，其中供水系统有渠首水源(包括渠首水库)、西郊水库泵站(包括西郊水库)和各干支渠道子系统，用水系统由干支渠道上各斗口组成。在此基础上，分析了各个系统、子系统和系统要素之间的关系、功能和系统目标。 (2)在系统分析的基础上，以灌区管理部门灌季灌溉收入最大为目标函数，将灌季分为若干个时段，以斗口开启日期、斗口流量、斗口配水量和西郊水库泵站各水泵开启状态作为决策变量，分别建立了灌季各斗口开启一次灌溉与各斗口开启两次灌溉优化调度数学模型，优化调度数学模型中考虑了渠首河源来水、渠首水库和西郊水库调蓄能力、西郊水库泵站供水能力以及各级渠道过水能力等因素。 (3)针对建立的灌区灌季优化调度数学模型中决策变量类型多(离散变量与连续变量)、系统复杂的特点，提出了分层式混合遗传算法。在用水系统的优化过程中,根据变量的不同，分层求解，第一层确定各个斗口最优水量分配；第二层求解斗口最优流量；第三层求解斗口开启时间。前两层是一个连续变量优化问题，第三层是一个离散变量的优化问题。另外在供水系统中西郊水库泵站各台水泵开启状态是一个0-1整数规划问题。系统优化过程中，不同类型变量采用不同的编码形式，采用大系统分解协调计算的方式获得系统全局最优解。在此基础上，基于MATLAB平台，开发了泾惠渠灌区灌季优化调度软件。 (4)应用开发的泾惠渠灌区灌季优化调度计算软件，获得了泾惠渠灌区2007年冬灌和2008年春灌优化调度方案。冬灌和春灌灌季斗口开启一次情况下，优化调度方案比常规调度收入增加了252．255万元与499．604万元。冬灌和春灌灌季斗口开启两次情况下，优化调度方案比常规调度收入增加了289．394万元与573．389万元。