南水北调中线工程水量优化调度研究

针对南水北调中线工程供水系统的特点,应用大系统递阶分析的原理和方法,建立了三层递阶水量优化调度模型.采用模拟技术与优化技术相结合的途径,求解出满足系统整体供水目标下供水区水库的优化调度图,结果可为工程未来运行提供科学依据.     

考虑湖泊互济互调运行的江苏省南水北调工程优化调度

为进一步提升江苏省南水北调工程的综合运行效益,在湖泊单向运行方式基础上,提出了湖泊互济互调运行方式,以受水区综合缺水率最小和泵站总能耗最小为优化目标,构建了2种湖泊运行方式下“湖泊-闸泵群”联合优化调度模型,并基于9种湖泊来水情景全面分析了湖泊互济互调运行方式的有效性。结果表明：相较于湖泊单向运行方式,在受水区综合缺水率相同时,湖泊互济互调运行方式有效减少了泵站抽水总能耗;湖泊互济互调运行方式提升了骆马湖水资源调配能力和水资源利用效率,在骆马湖丰水年而洪泽湖丰水、平水、枯水年情景下,骆马湖水资源利用量分别提高了28.6%、36.1%和30.0%,弃水量分别下降了47.2%、42.4%和65.9%;湖泊互济互调运行方式有效减少了洪泽湖和骆马湖区间泵站的抽水量,通过充分利用沿线湖泊的调蓄能力,保障了两湖水位的安全合理运行。研究成果可为江苏省南水北调工程科学调度运行提供决策参考。     

洛阳城市水资源优化调度规划模型

1　概述洛阳市为中国著名的历史文化名城 ,素有“九朝古都”之称 ,因在洛河之北而得名。市区总面积 45 5 km2 ,1 995年总人口 1 30万。根据《洛阳市总体规划文本》,城市规划区 (不含吉利区 )面积 2 5 0 km2 ,近期 2 0 0 0年常住人口 1 1 0万 ,2 0 1 0年常住人口 1 31万。针对我     

南水北调东线输水干线南四湖水环境质量研究

通过对南水北调东线输水干线南四湖水体水环境质量评价和南四湖在不同保证率来水量、调入长江水后的水环境质量的研究表明，目前经过流域治理的南四湖水体质量已接近Ⅳ类标准，提高南四湖来水量保证率、实施南水北调东线工程，不仅使南四湖水环境质量有质的变化，而且可向北方缺水城市输送合格的水源。     

南水北调东线一期工程淮阴三站工程地质勘察分析

南水北调东线一期工程淮阴三站位于徐淮黄泛平原区。通过工程地质勘察查明了泵站、挡洪闸、清污机桥、围堰和堤防、附属建筑物基础的工程地质和水文地质条件,给出了各层土体的物理力学指标,并对地基基础选型、基坑支护及降排水、建筑材料来源进行了评价,为该工程初步设计提供了可靠依据。     

南水北调中线输水调度实时控制策略

科学合理的输水控制策略是保障长距离调水工程安全平稳运行的基础,根据控制策略实现向各分水口门供水计划的目标。在总结现有输水调度控制研究成果基础上,通过结合调度运行实际,综合考虑目标水位控制的鲁棒性、水位降幅的约束性、渠道上下游水情的统筹性因素,对输水调度控制策略进行了改进,提出了基于流量变化、水位变幅相耦合的实时调度控制策略。根据流量变化对渠段进行水量平衡分析,实施宏观控制,同时根据水位及其变幅实施微观调控。模型应用于南水北调中线渠段水位调整典型工况,通过渠首至测试断面坟庄河节制闸之间,约1 100 km的输水调度,成功实现了坟庄河节制闸前运行水位按需求降低0.5 m的目标,此过程中保持了其他渠段运行平稳。而传统控制策略由于未统筹考虑上、下游水情和水位降幅限制,测试时出现坟庄河节制闸前水位骤降,而其下游水位骤增的不利情况。     

南水北调东线工程山东段生态环境地质现状评价

依据生态环境地质调查资料，筛选出影响南水北调东线工程山东段生态环境地质系统质量优劣的主要因素——土壤环境、水环境、工程地质环境、地质环境，先进行单环境质量评价，求取综合指标；再利用模糊评判结合叠加法进行综合评价，并进行综合质量分区。评价结果揭示：南水北调东线工程山东段沿线综合环境质量较差，实施南水北调工程对于调节该区生态环境是必要的。     

抽水灌溉系统站库联合优化调度数学模型

为解决我国南方岗地多级抽水灌溉系统灌溉保证率偏低、系统中工程效益发挥差等问题,以一具体灌溉系统为例,用系统分析的方法建立了大系统站库联合优化调度数学模型.模型中将多维动态规划模型与模拟模型等优化技术相结合,巧妙地解决了灌溉水量时、空协调优化调度问题.实例表明:该模型的应用能充分发挥系统中各骨干工程的作用,提高系统的灌溉保证率.模型为提高类似灌溉系统的灌溉效益提供了新的研究途径.     

水电站水库优化调度研究的若干进展

从单一水库优化调度、水库群优化调产时洪水预报三个方面,阐述了水电站水库优化调度研究的进展。     

梯级水库群联合优化调度函数研究

构建了制定梯级水库群联合优化调度函数的"优化-拟合-再优化-随机仿真"框架:首先建立梯级水库群优化调度模型,通过确定性动态规划方法得到最优样本;然后对最优样本进行多元线性回归分析得到联合调度函数;并基于模拟调度结果采用非线性规划方法直接修正调度函数;最后通过水文随机模拟技术生成径流系列,进一步检验、评价所得调度函数的效率。以清江梯级水库群长期优化调度为对象进行实例研究,计算结果表明:对于1951-2005年实测径流系列,梯级水库群联合优化调度函数较常规调度方案年均增加发电量2.03亿kW·h,增幅达2.79%;对于两种随机模拟方法生成的水文径流系列,年均发电量分别提高了1.74%和2.36%,经济效益显著。     

南水北调中线突发水污染事件的快速预测

依据南水北调中线干渠资料,开展了正常输水情况下串联明渠内可溶污染物浓度分布规律数值模拟研究。采用数值模拟、数学归纳和统计分析方法,提出表征污染物输移扩散特征的峰值输移距离、污染带长度和峰值浓度的快速预测公式;通过示范工程验证了快速预测公式的可行性。结果表明:①串联明渠内,峰值输移距离随渠道流速减小而减小,并且污染带长度增加值随明渠内流速减小而减小,但是峰值浓度随明渠流速减小而增加;②快速预测公式计算结果与现场试验实测结果的误差均不到15%,证明了快速预测公式的合理性和可行性。这些研究结果为南水北调中线工程突发可溶性水污染事件应急预警方案的制定提供了科学依据。     

南水北调供应链运营管理的若干问题探讨

分析了供应链管理理论与方法用于南水北调运营管理的可行性,阐述了南水北调供应链可以帕累托整体最优为管理目标.结合南水北调东线水资源系统的实际,定义了南水北调供应链契约,构建了南水北调供应链委托-代理契约关系模型,提出并定义了南水北调供应链中“信息变换效应”的概念,初步分析信息变换效应的存在、量化和控制.论文表明,供应链管理理论与方法在水资源复杂大系统水资源配置和调度管理的理论与方法层面上具有开拓性和广泛的应用前景.     

南水北调中线工程地下水库的基本特征与调控管理

根据南水北调河南受水区的地下水资源分布和开发利用现状,划分了3类5型15处地下调蓄水库的有利地段,初步计算了规划库容、最佳调控水量,提出了地下水调蓄水库水源调控及管理措施。     

关于中国南水北调的思考

指出中国南水北调工程不仅是一项水资源配置工程,而且也是一项生态环境工程;向华北平原调水是属于相机补水性质,而向西北调水是持续供水性质的;建议采用最小风险概念作为南水北调工程项目的决策依据之一.     

南水北调中线工程交叉建筑物水毁风险分析

南水北调中线工程输水总干渠上需建数以百计的河渠交叉建筑物。总干渠经过地区为暴雨多发区，只要其中任一座遭遇特大洪水而失事，干渠供水将会受到影响。对这些交叉建筑物进行水毁风险分析，是此项工程规划、设计和运行管理的供输水风险评价和可靠度分析必不可少的组成部分。主要从水文风险要素的辨识入手，采用概率组合法，建立了整个总干渠洪水水毁风险计算的框架，并提出了二维复合事件的风险计算模型。所建模型巧妙地解决了各交     

南水北调中线典型承压水地层渠段渗流场数值分析

南水北调中线工程中,渗流问题是影响渠道衬砌及渠坡稳定的关键因素之一,在具有承压水地层的深挖方渠段尤其如此。为更全面分析该类渠段渗流场分布特征及渗控措施合理性,采用渗流自由面、密集排水孔三维有限元精细模拟技术,针对典型深挖方渠段建立渗流模型,模拟渠道渗流场分布,分析渗控措施的效果。结果表明,在具有承压水地层渠段布置排水垫层,并结合逆止阀以及渠坡排水孔等综合措施,能有效降低渠底衬砌板下扬压力,为工程安全运行提供有力保障。     

南水北调西线工程可调水量分析中几个主要问题的探讨

南水北调西线工程规划从长江上游的通天河、雅砻江、大渡河调水入黄河,以解决西北及华北部分地区的干旱缺水问题。调水工程可调水量是开展各项工作的基础。在现有资料的基础上,通过对引水坝址径流量、引水坝址上下游用水要求、水库下泄水量、工程规模等因素的分析,提出了各因素对可调水量的影响程度,并估算了各引水坝址适宜的可调水量。     

南水北调典型倒虹吸防冰塞安全运行试验

研究倒虹吸等局部水工建筑物的防冰塞安全运行条件对于南水北调输水工程的冰期安全运行有着重要的意义。通过真冰条件下的倒虹吸冰水动力学试验,模拟了不同水力条件时冰块在倒虹吸进口前的堆积和演变过程,得到了倒虹吸防冰塞安全运行时各相关水力参数间的关系。根据实验结论对南水北调中线工程京石段倒虹吸的冰期输水能力和调控进行了分析,为该输水工程倒虹吸冰期的安全运行提供参考。     

Water-saving potential evaluation of water-receiving regions in Shandong province on the East Route of the South-to-North Water Transfer Project of China

Taking 13 water-receiving areas on the East Route of the South-to-North Water Diversion Project (ERSNWDP) in Shandong Province as the study area, and comparing it with Jiangsu Province on the ERSNWDP and the Middle Route of the South-to-North (MRSNWDP), the current water-saving potential of the water-receiving areas within the municipalities of Shandong was analyzed. Different water-saving scenarios were constructed and analyzed with key water-saving indexes in various industries. These indexes include the effective utilization coefficient of farmland irrigation water, total water consumption of industrial sectors with an added value of over 10 000 RMB, average leakage rate of the urban public water supply pipe network and the penetration rate of water-saving appliances. Based on the scenarios, comprehensive water-saving potential of the 13 water-receiving area cities was calculated. The results show that the water-saving potential of the study area is at a relative high level. However, some cities still have a certain amount of water-saving potential for agriculture and industry to be elevated. Under the recommended water-saving scenario, the water-saving potential is 1.134 billion m³, accounting for 5.33% of the current total water consumption, of which 460 million m³ is in agriculture, 600 million m³ in industry, is and 74.20 million m³ in urban domestic sector. Comprehensive water-saving measures for the study area were proposed from the aspects of agricultural, industrial and domestic water uses. Agricultural and industrial water saving are more significant. The major cities for agricultural water saving include Jining City, Heze City, Weifang City and Jinan City; the focus cities of industrial water saving mainly include Weihai City, Jining City and Qingdao City and etc.; the key water-saving areas for urban use mainly include Zaozhuang City, Jining City and Heze City.     

南水北调中线工程水源林生态系统对水质的影响——以秦岭南坡中山地带火地塘林区为例

通过对秦岭南坡中山地带火地塘林区大气降水与支沟溪流水和流域出口径流水质的比较分析,以及溪流水和流域出口径流水质与水量的相关分析,发现7~10月份大气降水呈微酸性,经过森林生态系统的调节,径流pH值升高,且不随流量变化而发生变化;森林生态系统对随降水输入的NO₃-、NH₄+、PO₄3-有很好的净化作用,这种作用对于降低南水北调中线工程取水地丹江口水库水质富营养化的威胁非常有益,对重金属元素Cd、Pb、Mn有固定作用;对K、Na、Ca、Mg、Fe有增加作用,尤其对Ca、Mg含量增幅较大,但这种作用不会对水质产生不良影响,对Fe的调升有利于水质改善;森林生态系统在调减Zn含量方面作用显著;林区径流水质与水量之间并无较大关系,水质不随水量变化而发生较大变化,森林生态系统对水质有很好的稳定作用。