多水源联合调度供水方案研究

多水源联合调度供水是充分挖潜地区供水水源调节能力,优化区域水资源配置的有效手段。以勃利县城区供水规划为例,明确了远期城区供水水源,研究并制定了多水源联合调度原则,开展长系列径流调节计算,合理确定了规划新建水库规模。结果表明,长系列径流调节计算过程中,已建及规划新建水库水位消落频率有所增加,实现了水库调节能力的充分挖潜。研究成果可为其他地区制定多水源联合调度方案提供参考。

城市供水系统多水源联合调度模型及应用

从城市供水系统的关键元素出发,通过系统网络拓扑分析,构建了"水源—水厂—分区用户"三层供水系统网络拓扑结构;基于此拓扑结构和兼顾整个供水系统的社会效益和供水成本两个调度目标,建立城市供水系统的多水源联合供水优化调度模型;利用NSGA-II(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II)算法进行模型求解,并给出最佳均衡解的选择规则;将该模型应用于南水北调中线一期工程通水后的天津市供水系统。实例研究结果表明,该模型实现了天津市不同来水丰枯组合情景下多种水源的合理分配,能够为决策者提供均衡社会效益与供水成本的详细供水方案,还可以在一定程度上反映出供水系统存在的工程问题,可为保障城市供水安全提供技术支撑。如最不利典型年来水情景下,总可供水量(14.73亿m3)大于天津市总需水量(13.77亿m3),但由于供水工程能力限制,特定供水规则下推荐的社会效益与供水成本折中方案的缺水量为2.44亿m3、总供水成本为32.6亿元。

基于“三条红线”约束的滨海区多水源联合调度模型

为实现多水源联合调度,在最严格水资源管理思想的指导下,研究探讨"三条红线"控制指标,即用水总量控制指标、用水效率控制指标和水功能区限制纳污控制指标的确定方法,并在充分考虑地表水、地下水、外调水、雨水等不同水源供水潜力和未来需水情况的基础上,构建基于"三条红线"约束的滨海区多水源联合调控模型。将该模型应用于莱州市,确定了莱州市不同规划水平年的"三条红线"控制指标,提出了多水源联合调度方案,该方案各项供水指标满足"三条红线"要求。

西安市多水源联合调度模型及应用

在分析西安市城市供水系统现状的基础上,构建了基于调度规则控制的西安市多水源联合调度模拟模型。通过对水资源系统用水户和供水户等主要环节所涉及的要素和相互链接关系进行分析,抽象概括出系统中的主要对象,建立了满足西安市联合调水目标要求的多水源联合调水系统网络结构图。模型以1956-2010年的长系列水文资料和规划水平年需水预测为依据,进行了供需平衡分析,得到了不同情况下的多水源联合调度结果,并针对水资源供需矛盾,提出具体的应对措施。

黄河三角洲地区多水源联合调度及其环境效应研究

黄河三角洲地区南部广饶县处于淄河冲洪积平原与三角洲海积冲积平原交接部位,因形成以花园和稻庄为中心的地下水降落漏斗而造成北部咸水以3.0km^2/a的速度向南入侵。建立该区地下水、地表水和引黄河水多水源联合调度优化模型,其目标函数是使各时段研究区地下水位降深之和最小,其约束条件包括供水量、开采井取水量、引黄河水量、节水量、水位等。预测结果表明,每个区采取包括节水、减少地下水开采量、拦蓄地表水或引黄河水补给地下水、井灌区改为渠灌等不同措施,到2010年,花园和稻庄漏斗中心水位将分别由过去的低于-20.00m上升为-14.00m和-12.66m; 2003年后,能够在稻庄北部形成反漏斗(淡水帷幕),阻止北部咸水入侵。环境效应显著。

不同运用方式下北京市多水源联合调度的泵水成本分析

应用北京市多水源联合调度模型,以弃水量和泵水成本为切入点,研究南水北调来水调入密云水库调蓄工程对供水系统的影响,以及考虑大宁水库防洪后系统调度结果的变化。研究发现,在南水北调多年来水条件下,若不启用南水北调来水调入密云水库调蓄工程,供水系统会发生大量弃水;启用该工程后,调蓄能力充足,系统不发生缺水或弃水事件,但会产生最高约每年5 000~7 000万元的泵水成本。考虑大宁水库防洪调度后,供水系统会产生每年几百到几千万方的弃水,反向调蓄成本和大宁补水成本也将增加,建议综合防洪和供水效益考虑大宁水库的调度运用方式。

防城港市区及临海工业区多水源联合调度供水能力分析

在分析防城港市城区及临海工业区需水量及供水水源来水情况的基础上,进行多水源联合调度可供水量分析,提出了多水源联合调度的优化原则及供水能力,为广西防城港市区及临海工业区水源建设及水资源调配提供参考。

永定河流域水文演变与多水源联合优化调度

水资源是保护修复永定河生态环境功能、维护河流生命健康的控制性因素。永定河流域水资源极为紧缺,且地表水资源量呈显著衰减态势。为实现紧缺严苛的水资源条件下永定河生态水量的有效保障,系统解析了流域水文演变特征,核算了分河段基本生态水量和多水源生态补水潜力,建立了耦合水资源供用耗排过程和水工程群联合运用的多水源优化调度模型,提出了常规和极端情况下的多水源生态水量调度方案和基于降水年型研判的调度方案运用方式。研究成果为有效保障永定河生态水量、提升应对变化环境的韧性提供了关键方法和模型,为华北地区其他河流生态保护修复和综合治理提供技术参考。

基于调配管理的北京市多水源水量联合调度研究

针对北京市复杂供水系统多水源联合调配与管理,依据最严格水资源管理制度,在规划用水总量控制红线和用水效率控制红线管控下,充分考虑水行政主管部门调配管理目标与约束,绘制了基于水源-工程-单位(水管系统)-用户的多维嵌套北京市供水网络拓扑结构,建立了北京市多水源联合调度模拟模型,实现了用水管控、水源配置、水量调度统筹的多水源联合调度。计算结果表明:2019年全市用水管控39.6亿m 3,考虑输水损失和干流补水后,由本地新水供水20.3亿m 3,利用再生水11.5亿m 3,调用南水北调水9.7亿m 3;在现状工程条件下,为满足城市生活与工业用水和城区重点区域河湖基本生态需求,可充分调配南水北调水约9~10亿m 3;通过加大调水可进一步恢复本地水源储备和改善河湖生态环境。研究成果可为水行政主管部门开展日常水量调配工作提供技术支撑。

南水北调来水条件下北京市多水源联合配置和调度关键技术研究

南水北调来水条件下北京市多水源的合理配置和科学调度关系北京市水资源管理全局,涉及一系列复杂问题。为解决这一难题,北京市科委启动了"南水北调来水与当地水资源实时联合调度关键技术研究"课题,在分析计划、调度、政策层面所面临问题的基础上,研究得出了密云水库流域水资源演变规律、北京市用水需求分析、北京市水资源合理配置、环路供水工程布置优化方案、地下调度空间和地下水回灌模式、多水源实时联合调度分析和制度政策保障措施研究等主要成果,并进一步提出了相关建议,为北京市和类似南水北调受水区的水资源合理配置和科学调度提供借鉴。

南水北调来水条件下北京市多水源联合调度模型研究

2014年南水北调中线工程引水进京后，北京将形成外调水、当地地表水和地下水多水源联合供水的格局，其中外调水是由南水北调中线工程整体调度后确定的，其水量和水质对北京市供水调度有重要影响。本文以北京市多水源供水环路为研究区域，以充分保证供水和弃水量最小为调度目标，建立多水源联合调度模型，采用南水北调中线多年设计来水系列对供水系统进行调度，给出北京市以日为尺度水资源调度结果，环路各处流量、水压等动态变化情况及各个水厂的水资源配置情况。结果表明，通过优化方法确定的调度规则可以使模型达到不弃水不缺水的调度目标；在平水年即南水北调来水量为11.9亿m3时，2014年需水水平下反向调入密云水库约1.65亿m3。不同典型年下，供水环路南水北调来水和本地水源同时供水时间达1-100 d。供水环路中南干渠沿线水厂和九厂发生南北水源同时供水天数较多，需要防范水源混合可能带来的水质风险。

改进遗传算法在城市多水源供水联合优化调度中的应用

基于改进的遗传算法构建城市多水源联合优化调度模型,对北方某典型干旱城市供水方案进行优化调度。结果表明:改进遗传算法符合城市供水特征,可分时段进行优化调度,优化调度后,城市供水资源利用率提高25%～30%。研究成果对于城市供水紧缺区域的优化调度具有重要参考价值。

尚志市幸福沟水库调度规程研究

幸福沟水库、长寿泵站和输水工程及拟建净水厂建成后,现有水源工程和拟建供水工程,按照多水源联合调度运用方式,合理调度运用就可以确保尚志市城区供水安全。具体而言,若遇到丰水年和平水年(多数年份),只要水库蓄满,则幸福沟水库单水源就可以承担尚志市区全年(2009万m 3)近期地表水的供水任务。若遇到一般枯水年(P=75%左右),则幸福沟水库就能够超额完成冬季枯水期设计供水任务(444万m 3),并完成下游灌区补偿灌溉任务。若遇到特枯年(P=95%左右),则幸福沟水库就能够完成冬季枯水期设计供水任务(342万m 3),并尽量完成下游灌区补偿灌溉任务。

北京市再生水灌区规划研究

以北京市大兴区和通州区境内的再生水灌区为研究对象,在分析灌区水文、气象、水资源开发利用与水量平衡状况、水利工程现状以及作物需水、灌溉水源等资料的基础上,采用系统工程的方法,通过构建多水源联合调度模型,统筹调度再生水、地表水、地下水等灌区内可利用水资源,使再生水灌区供水保证率得到显著提高,基本实现了地下水的采补平衡。提出了再生水灌区规划重点应围绕地表调蓄工程、田间配套工程、水网扩建工程以及灌区水资源管理信息化工程等4项内容。研究成果提升了再生水灌区规划的科学化水平,促进再生水资源高效合理利用。

基于MIKE BASIN模型的再生水灌区水资源配置研究

以北京市东南郊再生水灌区为研究对象,根据调查研究,基于MIKE BASIN软件平台,建立了灌区多水源联合调度模型,并对现状年和规划年的丰、平、枯、特枯水年分别进行优化配置模拟。结果表明,根据模型制定的优化配置方案,现状年地表水利用率由62.7%提高至90.1%,规划年丰、平、枯、特枯水年情景下,地表水利用率分别为74.3%、80.2%、84.6%、89.5%。未充分发挥灌区河道、坑塘的调蓄能力是造成灌区地下水超采和地表水利用率低的主要原因。

鸡西市青龙山水库建设构想

青龙山水库(拟建,大型)建成后,青龙山水库灌区设计水田灌溉面积由原设计65万亩,可以发展为100万亩左右。在已建的西大岗(大型)、西南岔水库(中型)和拟建的青龙山水库、东方红水库地表水和地下水,多库多水源的基础上,将建立江、湖、河、地下水等多水源多库灌溉供水体系,采用多库、多水源联合调度运用方式和灌降排蓄生态水利模式,把虎林灌区、青龙山水库灌区、东方红水库等灌区,发展为总灌溉面积达500万亩的巨型灌区。

龙口市黄水河湿地公园供水方案选择

针对龙口市黄水河湿地公园功能定位及用水要求,对其不同频率年份需水量进行了计算分析,确定了潜在供水水源的可供水量。在此基础上,按照多水源联合调度的思路,分析确定了50%、75%及90%频率年份湿地公园的供水方案,特别是采用地下水源与地表水源置换的方法,可预留湿地公园基本充库用水以保障其运行安全。

解放思想 敢于创新 奋力谱写宁波水利改革发展新篇章

2019年,宁波市水利系统深入贯彻落实“水利工程补短板、水利行业强监管”总基调,以全国水利现代化试点为契机,解放思想、敢于创新,探索实施了一系列新的亮点。打造一个全域“联网水库”。为解决水资源禀赋差的问题,宁波市于2014年启动实施了水库群联网联调工程,创建“多水源联合调度、多管道联网供水、多水源互为备用”的供水保障格局,实现了水资源的余缺调剂。经过多年努力,目前宁波市已有10座大中型水库以隧道管网联通,形成了一座库容近10亿m^3的“大水库”,极大提高了水资源利用效率,促进了水资源空间均衡。建成一套水旱灾害智慧防御体系。经过多年努力,目前已初步形成水旱灾害智慧(2+1+2)应用体系,包括2个专家分析系统(城市洪涝预报预警平台、山洪预报预警平台)、1个行政决策系统(防汛综合指挥平台)、2个调度执行系统(水库综合管理平台、工程集控中心系统),形成了较为完备的“专家分析-行政指挥-指令执行”水旱灾害防御决策支撑链,为提前部署安排、水库预泄、河网预排提供有力支撑。

山东省鲁北地区地下水开发利用研究

山东鲁北地区是一个比较封闭的区域,水资源相对缺乏,地下水的开发利用为该流域的社会和经济发展起了非常大的作用。但由于不合理的开发利用,引发了一系列的问题。本文从水资源的统一调度,节约用水、实行多水源联合调度等方面提出了一些解决问题的思路和想法。

虎林市东方红水库建设方案优化构想

虎林市东方红水库总体建设方案归纳为:通过拟建的阿南(乌苏里江)总干渠和阿北(截流沟兼)总干渠,连接乌苏里江、七虎林河、阿布沁河、小清河、西南岔河、小西南岔河、西北河、灌排渠系等江河沟渠和东方红水库(大型)、阿南蓄水区平原水库(中型)、小荒山水库(小型)、西南岔水库(中型)、西大岗滞洪区(大型)等湖库泡后,将形成阿布沁河流域江河沟湖库泡水网体系。简单概括为:一江、六河、二渠、五库(1625)水网体系。东方红水库灌区建成后,在三江平原地区可成为举足轻重的大型灌区,灌溉效益面积可达到6万hm2左右。