排灌机械工程学报

作者：吕婧妤,徐超,刘昱君,李彬,降亚楠*

单位：1. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院, 陕西 杨凌 712100; 2. 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, 内蒙古 呼和浩特 010031; 3. 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

关键词：水-粮食-能源关系,FloPy,NSGA-Ⅱ,干旱风沙草原区

基金：国家重点研发计划项目(2016YFC0400305,2016YFC0401306);国家自然科学基金资助项目(51409219)

定量分析干旱风沙草原区水-粮食-能源(WFE)关系,可为制定草原区生产、经济和生态环境等政策提供科学的支持.采用基于Python语言的 MODFLOW模型——FloPy,在考虑研究区牧草产量和灌溉能源消耗的基础上,构建了一个紧密耦合干旱风沙草原区WFE系统理想案例的多目标模拟优化模型,并使用多目标优化工具Pymoo框架下的NSGA-Ⅱ算法进行了求解.结果表明:所构建的模拟优化模型可以定量计算干旱风沙草原区的WFE关系,Pymoo提供的NSGA-II算法在WFE关系多目标优化中具有较好的搜索效率与稳定性;使用权重wx对设定的6种方案进行对比分析,一般年(方案1—3)与干旱年(方案4—6)的地下水水位差最大值分别为1.15,1.43,1.34,0.96,1.26,1.15 m;一般年和干旱年灌溉水量最大可减少136.90%和134.37%,作物产量增加18.60%和18.31%,节省能源26.94%和27.89%.

来源：2023年第3期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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