灌区规划计算机设计系统
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摘要
本文运用Microsoft Visual Basic 6.0(VB6.0)开发了灌区规划计算机设计系统，该系统集成了VB6.0、AutoCAD、Microsoft Excel等应用软件，充分利用了它们各自的特点，并结合灌区规划设计的要求，实现了通过人机对话的方式，自动计算、自动绘制断面图及打印等功能。本系统包括灌溉参数确定、灌溉渠道系统、排水沟道系统、工程估算及经济分析等六个模块。在系统优化方面，本文在总结前人的基础上首次提出了输配水系统优化设计的动态规划渠系协调优化模型，以土方量最小或总费用最小为目标函数，对两级或两级以上的渠系纵横断面进行优化设计，可得到满足渠道不冲不淤、水位衔接及首末水位约束的最优纵坡及其相应的断面参数。在工程估算中，通过对灌区主要建筑物工程的统计分析，建立了有关工程量与建筑物设计参数之间的回归方程。运用本系统进行灌区规划设计，简捷、方便，明显提高了设计效率，具有较高的实用性。
With the use of the latest programming language, a computer design system for the planning of irrigation districts is developed in this thesis. This system integrates Visual Basic with AutoCAD, Microsoft Excel and other application software, including such six modules as determination of irrigation parameter, irrigation canal system, drainage canal system, evaluation of engineering cost and economic analysis. Depending upon the requirements of irrigation district planning and through man-machine conversations, calculations in design, cross-sectional drawing of canals and printing of design results can be automatically done.
The dynamic programming model for water conveying and distribution system design is firstly presented in this thesis in the aspect of systematic optimization. Taking the minimum earthwork or total cost as objectives, the longitudinal and transverse cross sections of two-stage and more canal system can be optimized to obtain optimal canal slops and relevant parameters, which will satisfy the restraints of water levels without erosion and sediment. On the basis of statistical analyses of main structures, a regressive equation between quantities of work and design parameters is established. The design system is highly practicable that with the help of this system the planning of irrigation districts will be simpler and more convenient, and the design efficiency can be improved remarkably.
With the use of the latest programming language, a computer design system for the planning of irrigation districts is developed in this thesis. This system integrates Visual Basic with AutoCAD, Microsoft Excel and other application software, including such six modules as determination of irrigation parameter, irrigation canal system, drainage canal system, evaluation of engineering cost and economic analysis. Depending upon the requirements of irrigation district planning and through man-machine conversations, calculations in design, cross-sectional drawing of canals and printing of design results can be automatically done.
The dynamic programming model for water conveying and distribution system design is firstly presented in this thesis in the aspect of systematic optimization. Taking the minimum earthwork or total cost as objectives, the longitudinal and transverse cross sections of two-stage and more canal system can be optimized to obtain optimal canal slops and relevant parameters, which will satisfy the restraints of water levels without erosion and sediment. On the basis of statistical analyses of main structures, a regressive equation between quantities of work and design parameters is established. The design system is highly practicable that with the help of this system the planning of irrigation districts will be simpler and more convenient, and the design efficiency can be improved remarkably.
引文
1 周福国．大中型灌区技术改造规划中的几个问题，2001(1)；
2 李远华．邹吉平．对大型灌区节水改造规划的几点认识，中国农村水利水电，2000(6)；
3 彭永臻、王淑莹等，排水管网计算程序设计的全局优化，中国给水排水，1994．10(4)；
4 陈宁生、赵秀兰等，低压输水管道的水力计算程序，灌溉排水，1991．8(3)：
5 (美国)瓦西里奥斯．奇林兹等，地理信息系统在水资源领域应用评述，水利水电快报，18(16)；
6 Hall W. $ W. Butcher, Optimling of irrigation, J. of IRR. & Drain. Div. ASCE, 94(IR2), 1968;
7 De Lucia R. J., Operating policies for irrigation systems under stochastic regimes, Ph. D Dissertation, Harvard Umiv., 1969;
8 荣丰涛，节水型灌溉制度的初步研究。水利水电技术，1986，NO．7；
9 曾赛星，李寿声，灌溉水量分配大系统分解协调模型，河海大学学报，1990，No．1；
10 姚洋洋，翁文斌等译，《水资源系统规划与分析》，水利电力出版社；
11 陈益秋译，《水资源系统分析》，中国环境问题研究会，1981；
12 Dudley, N. J., et al, Stochastic reservoir management and system design for irrigation, W. R. R., 9(2), 1973;
13 沈佩君，灌区扩建改建的线性化模型，水利学报，1985，No．3；
14 李寿声等，多种水源联合运用非线性规划灌溉模型，水利学报，1986，No．8；
15 腾流慧等，我国节水灌溉技术的现状及发展前景，水利水电技术，1997，No．3；
16 李安国，渠道防渗工程技术，节水灌溉，1998，No．8；
17 钱爱云，金兆森，小型衬砌渠系优化设计的研究，江苏农学院学报，1998．19(3)；
18 Davis C., Handbook of applied hydraulic 1952;
19 张庭俊，渠道断面设计的简易方法，农村水利与小水电，1991，No．9；
20 N.Buras amd Z.Schweig, Aqueduct route optimization by dynamic programming, ASCS 95(HY5), 1969;
21 Laurence E. Flym and Niguel A. Marino, Channal design: optimal cross section, ASCE 113(3), 1981;
22 刘承彪，衬砌渠道经济断面设计，农村水利与小水电，1990，No．4；
23 罗金耀，魏永曜，灌溉渠系优化设计方法，水利学报，1990(6)；
24 程吉林，金兆森，渠道纵横断面设计的混合动态规划法研究，水科学进展，1998．3(1)；
25 程吉林，金兆森，高维动态规划试验选优及其在大型渠道工程系统设计中的应用，水利学报，1998(1)；
26 曹玉友，颜诚志，田间梯形衬砌渠道纵横断面优化设计，灌溉排水，1998．17(4)；
27 李春波，富密灌区经济效益评价，黑龙江水专学报，1998(2)；
28 付宁，赵源清，CAD在灌排渠道断面绘图上的应用，水利科技与经济，1997．3(2)；
29 张红云，几种渠道最佳水力断面求解探讨，山西水利科技，1999(3)；
30 江苏省水利厅编著，《水稻高产节水灌溉新技术及水稻节水栽培研究论文集》，1998．9；
31 程吉林，输配水渠道设计的多维动态规划模型及其求解方法，江苏农学院学报，1992(增刊)；
32 何孝光，小型机电灌区衬砌渠道计算机设计系统的开发，毕业论文，1999；
33 江苏省暴雨图集，江苏省水文总站；
34 欧建锋，渠道水力最优断面的程序设计及绘图，节水灌溉，2001(2)；
35 林性粹等，旱区农田节水灌溉技术，北京，农业出版社，1991；
36 张喜昌，圆弧底渠道断面的水力近似计算，农村水利与小水电，1987(8)；
37 李寿声，张展羽著，农田水利规划BASIC程序集，河海大学出版社，1990；
38 沈佩君，灌区扩建改建的线性优化模型，水利学报，1985(3)；
39 De Lucia R. J., operating policies for irrigation systems under stochastic regimes, Ph. D Dissertation, Harvard Univ., 1969;
40 荣丰涛，节水型灌溉制度的初步研究，水利水电技术，1986(7)；
41 江平，系统工程在国外农水事业中的应用，灌溉排水，1988．7(3)；
42 Smedema L. K., Rycroft D. W. Land Drainage. Planning and design of agricultural drainage design Batsford Ltd. London, 1988;
43 Van Schilfgaarde ed. Drainage for Agriculture, American Society of Agronomy. Inc, 1974;
44 郭元裕主编，灌溉工程最优规划与管理，北京，水利水电出版社，1994；
45 谢柳青等，南方灌区灌溉水利用系数确定方法研究，武汉大学学报(工学版)，2001．34(2)；
46 方乐润，动态规划及其在水资源工程中的应用(一)，黑龙江水专学报，1997(3)；
47 张文渊，灌区水量优化分配与轮灌农渠最佳组合管理技术，Agriculture & Thechnology，1999(2)；
48 李英能，水土资源评价与节水灌溉决策，中国农村水利水电，1997(3)；
49 郭元裕等，略论水资源系统的混合模型，水科学进展，1993(2)；
50 吴恒安等，关于水利工程的经济分析和财务分析方法，水利经济，1983(1)；
51 水利电力部，水利经济计算规范，1985(1)；
52 陶长生，灌区效益下降成因及改造对策，灌溉排水，1996(2)；
53 关洪林，郭元裕，松涛灌区最优续建规划模型的研究，武汉水利电力学院学报，1990(2-3)；
54 《淮安市渠南灌区续建配套与节水改造规划报告》，扬州大学工程设计研究院，2000．5；
55 韦思亮，王宇等编，Visual Basic 6．0实用技术指南，人民邮电出版社，1999．3；
56 郭朝勇等，AutCAD R14(中文版)二次开发技术，清华大学出版社，1999．4；
57 许志方，沈佩君，灌排工程经济，水利水电出版社，1991．10；
58 郭元裕主编，农田水利学(第三版)，武汉水利电力大学，水利水电出版社；
59 方乐润，水资源工程系统分析，河海大学，水力水电版社；
60 中华人民共和国水利部，灌溉与排水工程设计规范，中国计划出版社，1998．5；
61 水利部农水司，灌溉排水渠系设计规范SDJ_2217-84；
62 《中国灌排》编辑部，中国灌排设备手册，中国水利水电出版社，1999．10；
63 杨自明，渠道土方计算程序，宁夏农学院学报，1998(3)。
2 李远华．邹吉平．对大型灌区节水改造规划的几点认识，中国农村水利水电，2000(6)；
3 彭永臻、王淑莹等，排水管网计算程序设计的全局优化，中国给水排水，1994．10(4)；
4 陈宁生、赵秀兰等，低压输水管道的水力计算程序，灌溉排水，1991．8(3)：
5 (美国)瓦西里奥斯．奇林兹等，地理信息系统在水资源领域应用评述，水利水电快报，18(16)；
6 Hall W. $ W. Butcher, Optimling of irrigation, J. of IRR. & Drain. Div. ASCE, 94(IR2), 1968;
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8 荣丰涛，节水型灌溉制度的初步研究。水利水电技术，1986，NO．7；
9 曾赛星，李寿声，灌溉水量分配大系统分解协调模型，河海大学学报，1990，No．1；
10 姚洋洋，翁文斌等译，《水资源系统规划与分析》，水利电力出版社；
11 陈益秋译，《水资源系统分析》，中国环境问题研究会，1981；
12 Dudley, N. J., et al, Stochastic reservoir management and system design for irrigation, W. R. R., 9(2), 1973;
13 沈佩君，灌区扩建改建的线性化模型，水利学报，1985，No．3；
14 李寿声等，多种水源联合运用非线性规划灌溉模型，水利学报，1986，No．8；
15 腾流慧等，我国节水灌溉技术的现状及发展前景，水利水电技术，1997，No．3；
16 李安国，渠道防渗工程技术，节水灌溉，1998，No．8；
17 钱爱云，金兆森，小型衬砌渠系优化设计的研究，江苏农学院学报，1998．19(3)；
18 Davis C., Handbook of applied hydraulic 1952;
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21 Laurence E. Flym and Niguel A. Marino, Channal design: optimal cross section, ASCE 113(3), 1981;
22 刘承彪，衬砌渠道经济断面设计，农村水利与小水电，1990，No．4；
23 罗金耀，魏永曜，灌溉渠系优化设计方法，水利学报，1990(6)；
24 程吉林，金兆森，渠道纵横断面设计的混合动态规划法研究，水科学进展，1998．3(1)；
25 程吉林，金兆森，高维动态规划试验选优及其在大型渠道工程系统设计中的应用，水利学报，1998(1)；
26 曹玉友，颜诚志，田间梯形衬砌渠道纵横断面优化设计，灌溉排水，1998．17(4)；
27 李春波，富密灌区经济效益评价，黑龙江水专学报，1998(2)；
28 付宁，赵源清，CAD在灌排渠道断面绘图上的应用，水利科技与经济，1997．3(2)；
29 张红云，几种渠道最佳水力断面求解探讨，山西水利科技，1999(3)；
30 江苏省水利厅编著，《水稻高产节水灌溉新技术及水稻节水栽培研究论文集》，1998．9；
31 程吉林，输配水渠道设计的多维动态规划模型及其求解方法，江苏农学院学报，1992(增刊)；
32 何孝光，小型机电灌区衬砌渠道计算机设计系统的开发，毕业论文，1999；
33 江苏省暴雨图集，江苏省水文总站；
34 欧建锋，渠道水力最优断面的程序设计及绘图，节水灌溉，2001(2)；
35 林性粹等，旱区农田节水灌溉技术，北京，农业出版社，1991；
36 张喜昌，圆弧底渠道断面的水力近似计算，农村水利与小水电，1987(8)；
37 李寿声，张展羽著，农田水利规划BASIC程序集，河海大学出版社，1990；
38 沈佩君，灌区扩建改建的线性优化模型，水利学报，1985(3)；
39 De Lucia R. J., operating policies for irrigation systems under stochastic regimes, Ph. D Dissertation, Harvard Univ., 1969;
40 荣丰涛，节水型灌溉制度的初步研究，水利水电技术，1986(7)；
41 江平，系统工程在国外农水事业中的应用，灌溉排水，1988．7(3)；
42 Smedema L. K., Rycroft D. W. Land Drainage. Planning and design of agricultural drainage design Batsford Ltd. London, 1988;
43 Van Schilfgaarde ed. Drainage for Agriculture, American Society of Agronomy. Inc, 1974;
44 郭元裕主编，灌溉工程最优规划与管理，北京，水利水电出版社，1994；
45 谢柳青等，南方灌区灌溉水利用系数确定方法研究，武汉大学学报(工学版)，2001．34(2)；
46 方乐润，动态规划及其在水资源工程中的应用(一)，黑龙江水专学报，1997(3)；
47 张文渊，灌区水量优化分配与轮灌农渠最佳组合管理技术，Agriculture & Thechnology，1999(2)；
48 李英能，水土资源评价与节水灌溉决策，中国农村水利水电，1997(3)；
49 郭元裕等，略论水资源系统的混合模型，水科学进展，1993(2)；
50 吴恒安等，关于水利工程的经济分析和财务分析方法，水利经济，1983(1)；
51 水利电力部，水利经济计算规范，1985(1)；
52 陶长生，灌区效益下降成因及改造对策，灌溉排水，1996(2)；
53 关洪林，郭元裕，松涛灌区最优续建规划模型的研究，武汉水利电力学院学报，1990(2-3)；
54 《淮安市渠南灌区续建配套与节水改造规划报告》，扬州大学工程设计研究院，2000．5；
55 韦思亮，王宇等编，Visual Basic 6．0实用技术指南，人民邮电出版社，1999．3；
56 郭朝勇等，AutCAD R14(中文版)二次开发技术，清华大学出版社，1999．4；
57 许志方，沈佩君，灌排工程经济，水利水电出版社，1991．10；
58 郭元裕主编，农田水利学(第三版)，武汉水利电力大学，水利水电出版社；
59 方乐润，水资源工程系统分析，河海大学，水力水电版社；
60 中华人民共和国水利部，灌溉与排水工程设计规范，中国计划出版社，1998．5；
61 水利部农水司，灌溉排水渠系设计规范SDJ_2217-84；
62 《中国灌排》编辑部，中国灌排设备手册，中国水利水电出版社，1999．10；
63 杨自明，渠道土方计算程序，宁夏农学院学报，1998(3)。