考虑调蓄库的引汉济渭受水区多水源优化调配研究

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水资源优化配置与水库调度是解决区域水资源供需矛盾、协调水源与用水部门之间供用水关系、提高水资源利用率的一种有效举措。随着陕西省关中地区城镇化的不断加快,水资源短缺问题日益严峻、不同部门之间用水矛盾愈发突出,引汉济渭工程实施后,受水区将形成多水源供水的局势,有必要考虑当地水库群的调蓄作用,开展关中多水源联合优化配水。与此同时,引汉济渭外调水过程波动剧烈、当前工程调蓄能力不足,而受水区需水过程稳定,多水源联合供水时,当地水源的调度任务及供水方式将发生变化。因而,探究外调水有无调蓄在受水区多水源优化调配中的影响,具有重要的现实意义。为此,本文以引汉济渭工程关中受水区为研究对象,首先,对各水平年需水、可供水量进行预测统计,开展受水区水资源供需平衡分析;其次考虑当地水库群调度,建立多水源优化调配模型并求解,得到各分水口优化配置结果;最后建立考虑外调水调蓄库的优化调配模型,探究跨流域调水在有无外调水调蓄库时会对当地水资源调配产生的影响。主要研究成果如下:(1)水资源供需平衡分析。对工程供水范围各城镇进行配水节点划分,采用定额法预测2017现状年、2025、2030规划水平年下各节点的生活、生产、生态需水量以及分析需水结构;同时预测统计各节点当地可供水量,通过供需平衡分析得到不同水平年下各配水节点缺水状况。(2)多水源优化调配研究。对水资源系统中各要素进行概化,建立受水区供水网络节点图。在水资源配置原则下,进行当地水源联合外调水的水资源优化调配研究。以受水区总缺水量最小、各用水部门缺水指数最小、地表调蓄工程的弃水量最小为目标,建立考虑水库群调度的受水区多水源优化调配模型。通过权重法对目标处理后,采用遗传算法对各水平年下的调配模型进行求解,得到2017现状年、2025、2030规划水平年下,多水源优化调配结果。(3)考虑外调水调蓄库的优化调配研究。针对外调水过程波动剧烈、当前工程调蓄能力不足,受水区水资源未充分利用等问题,选取2030规划水平年多年平均调水15亿m3的调水过程,进行外调水调蓄库容方案比选,设置十二种外调水过程最大调水流量与最小调水流量比值的控制指标方案,计算不同方案下所需的最小调蓄库容,推荐初选库容方案集。随后考虑初选方案集中的外调水调蓄库,建立受水区外调水调蓄库参与的多场景优化调配模型并求解。结果表明,在考虑不同规模的外调水调蓄库时,外调水供水过程均有不同程度的坦化、减少了受水区地下水短期集中开采的时段,同时减少了当地地表水库的多年平均弃水量和地下水开采量,有效的提高了受水区水资源利用率、优化了水源的供水配比。
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