融合模糊综合评价与动态贝叶斯网络的滴头堵塞定量风险评估方法(FCE-DBN)

《Irrigation and Drainage》:A Quantitative Risk Evaluation Method for Emitter Clogging Integrating Fuzzy Comprehensive Evaluation and Dynamic Bayesian Network (FCE-DBN)

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月09日 来源:Irrigation and Drainage 1.9

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摘要

评估滴头堵塞风险对滴灌系统的安全运行至关重要。本研究开发并验证了一个将模糊综合评价与动态贝叶斯网络(FCE-DBN)相结合的数量化堵塞风险评估模型。将该模型应用于乌兰布和灌区的田间数据,模型得出了具有实证依据且数值精确的风险预测结果。针对四种非压力补偿滴头(FE1-FE4),由结构参数、水质和管理实践推导出的基准堵塞概率分别为8.64 × 10?2、7.67?×?10?2、1.01?×?10?2和6.94?×?10?2。动态贝叶斯网络(DBN)组件捕捉了时间动态特征,揭示堵塞风险随累计灌溉时间(t)线性增加,且所有滴头的拟合优度均表现优异(R2?=?0.987)。斜率由滴头特定的影响系数(λ)决定,直接将物理设计与风险的加速积累联系起来。结合通过相对流量比(Dra)测量的堵塞程度(C),风险指数Rc?=?P?×?C(P表示滴头堵塞概率)所得到的动态轨迹在定量上与田间观测到的堵塞进程相吻合。所得五级分类提供了可操作的阈值;例如,中度堵塞(3级)在Rc ≥?0.045时触发,可实现及时干预(如酸洗)。本研究将滴头堵塞评估从定性专家判断转变为经过严格验证、时间分辨且数值明确的框架,为精准灌溉管理提供了有力支撑。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可从通讯作者处获取,但需提出合理请求。

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