南水北调西线工程水源区可调水量“十问”

南水北调西线工程是我国“四横三纵”国家水网主骨架尚待建设的最后一环,而水源区可调水量是西线工程规划论证面临的焦点和难点问题。本文从水资源本底条件与演变趋势,生态环境与经济社会发展需水,调蓄水库与输水工程规模,调水对水源区及其下游水资源开发利用、水生态环境、水力发电、航运等方面影响的角度,提出了与水源区可调水量相关的10个问题;以长江上游分布式水文模型为基础,建立了南水北调西线工程水源区可调水量模拟分析模型,力图系统、定量地回答所提问题。本文的主要研究结论有:在仅考虑满足水源区河道内外生态环境和经济社会需水的前提下,“上线+下线”组合方案多年平均可调水量为1.59×10^(10)m^(3),“完全下线”方案在建设岗托水库进行联调时,多年平均可调水量将达到1.74×10^(10)m^(3);在综合考虑调水对水源区水平衡、水力发电和航运影响及其可接受程度后,南水北调西线水源区可调水量为1.22×10^(10)~1.26×10^(10)m^(3)。长远来看,应谋划西南片区水网与国家水网主骨架、“大动脉”的连接与融合,在减小南水北调西线工程调水影响的同时,提高南水北调西线工程的整体供水能力以及对气候变化等外部条件的适应性。

黄河上游南水北调西线工程可调水量及风险分析

南水北调西线工程调水区水资源丰富,生态环境脆弱,当地社会经济用水量很少,生态环境用水是决定调水区可调水量的关键。论文综合分析了引水坝址下游河道生态环境用水,并将其作为主要约束条件,提出了南水北调西线工程可调水量。风险分析表明,该调水方案风险小,可靠性高,实施多库联合调度后,可进一步减少风险。

汾河清水复流生态调水量研究

基于河道单元水量平衡原理,通过对汾河河道来水、供水的分析,计算不同规划水平年方案下汾河主要控制断面流量过程,确定了汾河复流的合理生态用水量。结果显示:现状年汾河河道生态基流除汾河二库以上河道之外,以下河道均不能得到完全满足。为此,河道生态环境状况比较严峻;河流生态方面考虑满足河道基流生态需水及河滨带生态中水平用水,在万家寨引黄3.2亿m3、沁河引水7 304万m3的情景下,基本可满足汾河生态保护与恢复的要求。

调水量合理分配指标体系的建立及其应用

根据区域调水量分配的主要影响因素,以调水量合理分配为目标,基于社会、经济、生态环境、效率等合理性准则,结合评价指标选用原则,选取反映水—社会—经济系统特征的15项关键评价指标,形成具有多层次递阶结构的指标体系,并建立调水量分配的AHP递阶计算模型。根据方案层与目标层的关系,将各子区域相对于调水量合理分配的组合权重作为各子区域的分水权重,由此确定各子区域分得的调水量。实例结果表明,构建的调水量分配指标体系可行、有效。

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。

基于RVA法的大通河可外调水量研究

采用RAV法建立了引水枢纽调度运用模型,以维持引水枢纽以下河道生态完整性为水资源管理目标,估算了大通河的可外调水量。结果表明:大通河上游多年平均调水量(含流域内耗水量)以不超过3.69亿m3为宜,占尕大滩断面多年平均来水量的23.4%;现状条件下,总干渠多年平均调水量可以达到尕大滩断面多年平均来水量的17.97%。调水量的确定,还需考虑国家政策、调出区和调入区的社会经济发展水平等因素。

南水北调西线工程可调水量分析

在受水区缺水形势严峻的情况下，引水工程可调水量的确定主要与三个因素有关：一是引水河流及引水坝址径流量；二是坝址上下游用水要求；三是引水水库工程规模。在考虑各种因素影响后，提出各引水坝址可调水量占坝比径流量的比例在７０％左右比较合适, 按现阶段推荐的两种方案, 可调水量可达１６０亿～１７０亿ｍ～3.

引江补汉工程实施后的南水北调中线水源工程可调水量分析

随着新时期南水北调后续工程的高质量发展,首批建设工程引江补汉工程正式开工,为支撑未来南水北调中线水源工程与引江补汉工程的联合协调运行,根据引江补汉工程设计参数,提出多组丹江口水库与引江补汉工程联合调度方式,并模拟分析得到引江补汉工程实施后南水北调中线水源工程可调水量具有重要意义。研究结果表明:设置引江补汉工程补水水位控制线、同步优化陶岔渠首引水调度线,充分利用引江补汉工程补水来满足汉江中下游用水需求,从而置换更多坝前水量引至陶岔渠首、清泉沟等用水需求方,可在一定程度上实现丹江口水库供水与引江补汉工程补水决策的有效衔接;相比于中线一期工程现状供水调度情景,采用合适的引江补汉工程与中线水源工程联合调度方式,可在保障汉江中下游用水量需求的同时,满足下游断面最小用水量达标率至98.9%~99.2%,并提高中线受水区可供水量17.7亿~25.8亿m^(3),继而有效协调中线水源工程的中线受水区、清泉沟渠首及汉江中下游等多方用水需求。

“五江一河”的洪水特征及其对跨流域调水量的制约——三评“红旗河工程”构想

在上文阐明"五江一河"径流量的年际变化及各节点具体径流量要比"红旗河工程"构想少得多的基础上,本文依据前人资料和成果,进一步阐述这些河流的径流量,在年内分配的不均匀性与洪水特征,及其对跨流域调水量的制约作用。研究表明:"五江一河"在11月到翌年4月,径流量只占全年总径流量的12.09%~21.84%,月均只有2.01%~3.64%,为冬、春季枯水期。其径流量只比拟调水比例20%或21%的月均值1.67%或1.75%略多。如此之少的水量,只能维系流域内的生态、生产及生活用水,而不能跨流域调水。何况"红旗河"中、下游在冬季结冰期也难以进行调水。每年6月份到9月份的4个月,"五江一河"径流量占全年径流量的53.3%~88.3%,甚至8月份的月径流量可达全年总径流量的17.8%~29.6%,属于汛期。根据径流量的实际数据,一年当中可供调水时间段只有丰水与平水期的6个月或汛期的3~4个月,要比"红旗河工程"构想的全年调水的时间大大缩短。在可资跨流域调水的每年5—10月份的时间窗口中,如果按原构想的月均调水流量占年径流量的比例1.67%(按20%计)或1.75%(按21%计)进行调水,则"五江一河"的年调水总量仅为153.25×10^8m^3(按20%计)或161.50×10^8m^3(按21%计)。仅为原构想调水量600亿m^3的1/4,充其量不足27%。在丰水与平水期的6个月中实现年径流量20%或21%的年调水比例,就意味将月调水比例从占年径流量的1.67%或1.75%增加为3.33%或3.50%。这样,"五江一河"的年调水总量可达到306.50×10^8m^3或323.00×10^8 m^3。此调水方案,导致调水河道截面积或工程规模增加一倍,但调水量也只有原构想的大约一半或至多54%。如果将调水目标强行设定为600亿m^3,那么"五江一河"的调水比例将提高到占年径流量的27.1%(南水北调西线工程开展前),或除金沙江和雅砻江之外的其它调水河流的39.0%(南水北调西线工程完成后),"红旗河"的建设规模势必大大增加,这也意味着工程难度大大增加,意味着工程建设与运行成本大大增加,意味着洪水、地震与地质灾害的危险性大大增加。"五江一河"实际可调水量比"红旗河"构想严重减少,使人不禁会对"红旗河"工程立论的科学基础和科学依据提出质疑。

黄河上游可调水量初步研究

【目的】针对黄河上游水沙调控问题建立多目标模拟模型,确定黄河上游可调水量,为分析黄河上游梯级水库群的调水潜力、有效实施黄河上游水沙调控提供指导。【方法】考虑防凌防洪、供水、发电和冲沙输沙等目标,在已知来水、供水条件下,针对龙羊峡、刘家峡水库理想可调水量、实测可调水量、以水定电、兼顾发电的以水定电4种运行模式,建立黄河上游龙羊峡、刘家峡梯级水库联合调度模拟模型,采用自迭代模拟优化算法求解模型,确定黄河上游梯级水库群的可调水量。【结果】通过对各运行模式下可调水量、发电效率等调控目标的对比分析,可知理想可调水量模式下的可调水量满足兰州断面供水要求,但未达到龙羊峡水电站发电要求;实际可调水量运行模式下的发电与供水均未达到设计值;以水定电运行模式下,兰州断面的供水保证率均达到了设计值,龙羊峡电站的保证出力虽有所提高但并未达到设计值;兼顾发电的以水定电运行模式可以同时实现供水、发电目标。但是,考虑到黄河流域水资源短缺,供需矛盾加剧,流域梯级水电站的实际运行模式由设计初期的"以电定水"转变为"以水定电",应在优先满足流域供水要求的基础上再适当考虑发电效益。所以推荐采用以水定电模式下的可调水量,其多年累计调水量为159.22亿m3。【结论】以水定电模式下的黄河上游可调水量合理可行;黄河上游梯级水库群具有较强的调水调沙潜力,来年补水量小于40亿m3时,平均3年可以进行1次调水调沙,在特丰年份可进行1~2次调水调沙。

影响南水北调西线工程可调水量的因素分析

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。调水工程可调水量研究是开展各项工作的基础,规划阶段在当时资料的基础上,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。

南水北调西线工程可调水量分析

南水北调西线工程可调水量是关系到调水工程是否可行的关键问题之一。通过对调水地区水资源和影响南水北调西线工程可调水量的各主要因素的分析，对通天河、雅砻江、大渡河3条河代表性引水坝址的可调水量进行了分析，认为西线工程有可靠清洁的水源保证，设计年调水量190亿m3。

基于梯级水库预报优化调度模型的跨流域可调水量研究

通过构建梯级水库跨流域预报优化调度模型对跨流域调水实时调度过程中的供水水库的跨流域可调水量进行研究。梯级水库跨流域预报优化调度模型以最大供水能力和最大发电量为主要目标,选择逐步优化算法对跨流域调水调度系统进行优化调度。实例研究结果表明,采用预报优化调度模型进行跨流域供水和梯级水库发电调度,能够明显地提高跨流域可调水量,有效地提高水资源的利用效率。

南水北调西线工程调水量的合理利用

在对南水北调西线工程调入水量前后黄河流域水资源供需平衡结果分析的基础上,对2020年调水40亿m3,2030年调水100亿m3,2050年调水190亿m3进行了分配研究,提出了重点水资源利用的水源工程和不同调水量的受水区范围,并建议南水北调西线工程第一期工程应加快前期工作步伐,尽快实施以缓解黄河流域水资源供需紧张的局面。

黄河干流输水能力对南水北调西线调水量的影响

本文针对黄河干流防凌、城市防洪、平滩流量的约束,计算常流量下的干流最大可能输水能力,结合干流节点不同来水频率,得到相应来水频率下的南水北调西线最大可能调水量。可为南水北调西线工程规划和调度提供参考。

调水工程可调水量分析

以引大济湟调水工程为例,介绍调水工程供需分析重点工作内容和主要技术方法,研究调入区、调出区供需平衡分析,初步确定可调水量。

南水北调西线工程调水量分析

文章论述了西线工程的调水量，从流域自然因素和社会经济因素分析了调水量的合理性。结果表明从金沙江调水80亿立方米，雅砻江调水65亿立方米和大渡河调水25亿立方米的方案可作为进一步研究的基础。今后分析的重点应置于调水量和水力发电减少量的定量关系上以寻求可以普遍接受的合理调水量。

南水北调西线工程调水量分析

文章论述了西线工程的调水量，从流域自然因素和社会经济因素分析了调水量的合理性。结果表明从金沙江调水80亿m^3，雅砻江调水65亿m^3和大渡河调水25亿m^3的方案可以作为进一步研究的基础。今后分析的重点应置于调水量和水力发电减少量的定量关系上以寻求可以普遍接受的合理调水量。

影响南水北调西线工程可调水量的主要因素分析

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。

大伙房水库输水工程可调水量分析

浑江流域人均水资源占有量为 ４２１６ｍ３，每公顷水资源占有量为 ７．４２万ｍ３，是水资源较为丰富的流域，可以考虑实施大伙房水库输水工程，把浑江丰富的水资源调往辽河中下游缺水地区。