基于拓扑关系的水资源配置模型研究及应用

“多水源-多用水户”的供水模式是水资源供需紧张地区常见的模式,如何利用这种模式构建合理的水资源配置方案,缓解或解决地区水资源供需矛盾问题是值得研究的课题。提出了一种基于水源-用水户拓扑关系优先级调度的水资源配置模型,该模型将不同地区、行业的用水需求具化到用水户,通过构建水源与用水户之间交互的供用水次序的拓扑关系、用水户受水优先次序、水源之间串联或并联的空间分布关系等等多层次的拓扑关系,以优先级调度为主,通过统一编码得到该地区“水源-用水户”的所有供水行为的次序,以满足地区灌溉、供水设计保证率要求为目标,兼顾用水户之间的公平,来实现水资源的优化配置。以蕲水灌区为研究对象,基于水库、河道、湖泊、地下水、中水回用等5类供水水源,蟹鸭、花园、飞跃、鹞鹰岩、黄河厂等5个计算片,农业灌溉、生活工业等用水类型,考虑节水和退还河道基本生态水量,构建基于水源—用水户拓扑关系的水资源配置模拟模型,进行1956-2018年长系列调算。规划水平年2035年蕲水灌区多年平均总需水2.49亿m^(3),总供水2.38亿m^(3),缺水量0.11亿m^(3),生活工业供水保证率95%,农业灌溉供水保证率80%,满足设计保证率要求,灌区水资源供需实现平衡。结果表明该模型能够较好地模拟“多水源-多用户”的复杂的水资源供需系统的配置计算。

基于水环境同位素的汉北流域水循环研究

利用同位素标记不同水体的方法,对汉北流域内稳定同位素进行测试与分析,探讨研究区内大气降水、河流、土壤水和地下水体的转化关系及转换比例,以期为研究区内水资源可持续管理提供技术支撑。结果表明:汉北流域的区域降水线为:δD=8.44δO+7.88,与全球大气降水线比较,汉北流域的大气降水线斜率与截距存在一定程度的偏移,其降雨受蒸发作用的影响较为明显;对汉北流域不同水体转化率进行计算,汉北流域河流水中大气降水占比约为38.2%、土壤水占比约为15.8%、地下水占比约为19.3%。