【摘 要】
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随着气候变化以及人类活动的影响,宝鸡峡灌区水资源供需矛盾加剧,灌区农业灌溉保证率偏低。水库调度是缓解水资源供需矛盾、提高水资源利用效率的有效途径,开展宝鸡峡灌区水库调度研究为灌区水库运行提供理论支撑,具有重要的科学价值和实践意义。本文以陕西省宝鸡峡灌区水库群为研究对象,构建灌区水库群多目标联合优化调度模型,优选水库群联合调度策略,优化灌区水库调度图,有效提高了灌区农业灌溉保证率。研究得出以下主要结
【基金项目】
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陕西省水利科技项目,宝鸡峡灌区渠库联合调度供水潜力分析（2019slkj-14）；
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随着气候变化以及人类活动的影响,宝鸡峡灌区水资源供需矛盾加剧,灌区农业灌溉保证率偏低。水库调度是缓解水资源供需矛盾、提高水资源利用效率的有效途径,开展宝鸡峡灌区水库调度研究为灌区水库运行提供理论支撑,具有重要的科学价值和实践意义。本文以陕西省宝鸡峡灌区水库群为研究对象,构建灌区水库群多目标联合优化调度模型,优选水库群联合调度策略,优化灌区水库调度图,有效提高了灌区农业灌溉保证率。研究得出以下主要结论。（1）分析渭河林家村径流变化特征。基于M-K检验法和Copula函数法检验了林家村站控制流域面雨量序列、林家村站径流序列、以及降水-径流相依关系的突变点,结果表明,突变点发生在1990年,林家村控制流域面雨量序列在突变点前后均符合Gamma分布,没有发生突变,林家村站径流在突变点之前的序列符合Gamma分布,突变点之后的序列服从LN分布,林家村控制流域面雨量与林家村站径流相依关系突变点之前最优拟合结果是Clayton-Copula函数,而突变点之后最优拟合结果是Gumbel-Copula函数,根据降水-径流拟合R~2分析,突变点之前降水-径流相关性较好,突变点之后降水-径流相关性较差。（2）估算宝鸡峡灌区需水量。采用彭曼公式结合单作物系数,根据灌区灌溉制度计算得到灌区农业灌溉需水量;采用定额法估算了灌区充分灌溉需水量与非充分灌溉需水量;采用改进的Tennant法计算生态需水量。（3）划分宝鸡峡灌区水文年分期时段,确定林家村水库分期汛限水位和分期旱限水位。采用Fisher最优分割法划分宝鸡峡灌区水文年分期时段,汛期为5月11日到10月15日,主汛期为7月1日到9月10日,偏枯水段时间段11月16日到3月20日。结合宝鸡峡灌区防汛手册,采用滑动供水量法分析灌区分期汛限水位、单一旱限水位和分期旱限水位,主汛期7月-9月汛限水位为630.00m,次汛期6月、10月汛限水位为634.00m;单一旱限水位11月-次年5月均为635.75m;分期旱限水位11月为633.50m,12月到次年3月为629.91m,4月-5月为634.72m。（4）构建灌区多目标渠库联合优化调度模型。概化宝鸡峡灌区水库群拓扑关系,设置水库群联合调度规则,以灌区缺水率最小、灌区供水总超深破坏次数最少以及分区供水最公平为目标函数,考虑河道内生态用水等约束条件,构建多目标优化调度模型,采用NSGA-II-DE算法求解多目标模型,采用供水可靠性、供水弹性、脆弱性和缺水指数作为水库供水风险评价指标,针对非劣解集,采用SEABODE多属性决策方法筛选最优解。（5）水库群调度策略优选与供水风险分析。基于3种需水条件,5种充库济渠规则,3种不同旱限水位设置,共拟定了45种不同的调度策略,对宝鸡峡灌区1987年6月-2017年5月30个水文年度进行长系列调度研究,优选不同需水条件下的最优调度策略,优化林家村水库与灌区水库的调度图。结果表明:最优蓄水顺序为王家崖水库-信邑沟水库-大北沟水库-泔河水库-泔河二库,最优供水顺序为泔河二库-泔河水库-大北沟水库-信邑沟水库-王家崖水库;在偏枯需水情况下设定分期旱限水位更优,而非枯年份可不设旱限水位;优化策略对比现状策略不仅全灌区保证率有所提升,各分区供水保证率以及作物生育期供水保证率都有所提高;通过分析供水风险评价指标,理论灌溉条件以及非充分灌溉条件下,优化调度能全面降低宝鸡峡灌区的供水风险,充分灌溉条件下,优化调度可以提升宝鸡峡灌区的供水可靠性、脆弱性以及缺水指数,但供水弹性略微降低。
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