“荆楚安澜”现代水网建设思路与实施路径

从天然河湖水系和人工水利设施两方面分析了“荆楚安澜”现代水网的建设基础,多角度剖析了“荆楚安澜”现代水网建设的重要意义,详细阐述了“荆楚安澜”现代水网的建设思路、目标定位和总体布局,提出推进湖北水网三大功能间、不同行业领域间、不同层级水网间以及相邻水网间的协同融合,开展“荆楚安澜”现代水网建设的主要任务和重大工程及行动,以期通过现代水网建设,为湖北省高质量发展提供坚实的水安全保障。

基于生态景观理念的水利工程设计研究

为了在水利工程设计中整合生态理念,依据3类指导思想,提出了强化“水”龙头、修复“水”生态、激发“水”活力、打造“水”品牌等4种生态景观思路,将这4种生态景观思路与传统的水利工程设计相融合,并以鄂北水资源配置工程作为实践案例进行验证,运用Delphi法进行效果评估。结果表明:这4种生态景观思路可有效发挥水利工程的生态景观价值,为水利工程高质量设计提供了新的方向。

向斜储水构造隧洞开挖涌水塌方治理研究

为研究经济有效的隧洞涌水塌方治理技术,以鄂北地区水资源配置工程凤凰寨隧洞为例,分析其出现涌水塌方事故的原因,采取排堵结合,排水减压,超前小导管和拱架等措施进行治理,并通过变形监测验证该方案的有效性。结果表明:围岩变形量小于规范允许最大相对变形值,隧洞趋于稳定;所采用的短开挖、强支护处理方法可有效限制破碎围岩变形。研究成果可为类似输水隧洞塌方涌水处理方案的制定提供参考。

基于多目标优化的黔中区水资源配置研究

以黔中水利枢纽一期工程为研究对象,开展水资源优化配置研究。在分析黔中水利枢纽工程概况及水资源优化配置原则的基础上,建立了黔中水利枢纽工程水资源优化配置模型,采用多目标规划对模型进行求解,得出了2007,2015年和2020年水平年黔中灌区、贵阳市区以及安顺市区的水资源优化配置结果;同时,对供需平衡、经济效益和污水排放量3个指标进行了对比分析。该模型分析结果为黔中区水资源的配置提供了科学合理的依据。

用水效率多情景约束下省区初始水量权差别化配置研究

面向最严格水资源管理制度的新要求,利用情景分析法刻画用水效率控制约束情景,分情景研究用水总量控制下的省区初始水量权差别化配置问题。从公平性的角度出发,在全面认知省区现实经济活动量差异、资源禀赋差异和未来发展需求差异,识别影响用水效率控制约束强弱的关键情景指标的基础上,设计省区初始水量权差别化配置指标体系,以区间数描述不确定信息,设置及描述用水效率控制约束情景WECS1、WECS2和WECS3,构建动态区间投影寻踪配置模型,利用实数编码加速遗传算法进行求解,计算获得不同用水效率控制约束情景下各省区的初始水量权。不同情景下2030年太湖流域各省区的初始水量权配置区间量测算结果表明:在任意情景下,江苏省的初始水量权最大,其次是浙江省和上海市,安徽省最少,配置结果在考虑公平的基础上充分尊重省区的差异性;江苏省的初始水量权配置区间量随着用水效率控制强度的增强而减少,浙江省和上海市的配置区间量无明显增减变化趋势,安徽省的配置区间量随着用水效率控制强度的增强而增加,且增加趋势明显。配置结果可有效促进各省区尤其是欠发达省区提高用水效率,有利于推进最严格水资源管理制度的落实。同时,分情景以区间数的形式给出配置结果,可为水量权配置决策提供更为准确的决策空间。

河北省南水北调受水区水资源优化配置研究

为了使南水北调工程能最大限度地缓解河北省严重缺水状况及在工程建成后更好地发挥工程效益,根据南水北调海河流域平原区受水情况,将其划分为18个子区、6个用水部门,以供水系统缺水率最小、经济效益最大化为目标,以水源可供水量、用户需水量、水源至用户的供水能力等为约束条件,建立了水资源优化配置模型。并采用多目标粒子群算法对模型进行求解,获得了以2030年为水平年的水资源配置结果。通过分析发现,南水北调工程实施后能有效缓解海河平原区严重缺水的状况,大幅提高了河北省水资源和水环境的承载能力,但仍有不同程度的缺水。

湖北三峡库区水资源可持续利用评价

为促进湖北三峡库区水资源可持续利用,建立了包括水资源状况、水资源开发利用程度、水资源与社会协调水平、水资源与经济协调水平和水资源与环境协调水平等5个方面15个具体评价指标的评价指标体系,并在此基础上,采用融入TOPSIS法思想的改进的投影寻踪模型对湖北三峡库区2012年水资源可持续利用水平进行评价。结果表明:1湖北三峡库区水资源可持续利用水平整体较好,其中夷陵区和秭归县的水资源可持续利用水平评价值在0.8以上,处于优秀水平,兴山县和巴东县的水资源可持续利用水平评价值在0.6以上,处于良好水平;2改进的投影寻踪模型融入了优劣解距离法的思想,使得评价结果更直观,可在更多领域应用。

中线调水后汉江生态经济带水资源短缺风险评价

汉江生态经济带是湖北经济社会发展的重要区域,也是南水北调中线调水的优质水源供应地。为明确中线调水给汉江生态经济带水资源造成的影响,运用层次分析法和模糊数学隶属度评价法建立了水资源短缺风险评价体系,对湖北汉江生态经济带的水资源短缺风险进行评价。结果显示,调水后,水资源宏观调控引起的水资源总量的变化将逐步影响到研究区内的生态环境、饮水安全、社会生活、农业生产等各方面,汉江生态经济带将面临水资源短缺的问题。数据显示,中线调水后,湖北汉江生态经济带水资源短缺风险属于中度风险;十堰、神农架林区为低度风险;潜江市、仙桃市、武汉市为中度风险;随州、荆门、天门为高度风险;襄阳市达到了高至极高风险等级的临界值。

基于改进蚁群算法的太原市受水区水资源优化配置

针对太原地区水资源严重短缺、供需矛盾日益尖锐的问题,为了使引黄入晋工程最大限度地缓解太原地区缺水情形,根据该地区水资源开发利用现状及地区发展规划,建立基于改进蚁群算法的太原市受水区多目标水资源优化配置模型。该模型引入生态效益目标,以用水效益最大、研究区缺水量最小和生态需水满足程度最大等综合效益作为规划目标,以水源可供水量、用户需水量等作为模型约束条件,并采用改进的蚁群算法进行求解,得到2015、2020两水平年的水资源优化配置方案。通过对优化结果的对比分析,表明该模型应用效果良好,优化配置结果有效减轻了地下水的供水压力,促进了水资源的高效利用。

南水北调西线工程在山西水资源配置中的作用

南水北调西线工程是国务院批复的《南水北调工程总体规划》的重要组成部分,山西省受水区包括吕梁煤电能源基地、临汾煤化机械制造基地和运城煤化冶金基地,规划到2030年需调水量10.67亿m3,建设碛口和古贤两条引水线路,工程总投资153.5亿元。

陕北侏罗纪煤田疏排水资源可持续利用研究

针对陕北能源化工基地水资源短缺、突水溃砂以及疏排水资源浪费问题并存,如何统筹兼顾,既充分利用地表水、地下水和矿区疏排水资源又规避矿井突水溃砂灾害,是研究区内水资源可持续利用面临的科学问题。本文以陕北侏罗纪煤田为示范研究区,在系统分析区内疏排水资源现状以及利用的可行性分析的基础上,将矿区疏排水资源纳入水资源优化配置中,构建了考虑疏排水资源的多水源优化配置模型,采用改进多目标粒子群算法进行模拟求解,科学合理分配极其短缺的水资源,以供管理者进行科学决策。

“121”集雨节灌工程和引洮工程:陇中地区水资源的时空调配措施

陇中(甘肃中部)地区降雨稀少且季节分布不均,干旱灾害频繁发生,造成严重的人畜饮水困难,并制约着农业生产的发展.为了解决面临的干旱缺水及降水季节分配不均问题,历经陇中地区民众长期探索和政府不懈努力,实施了"121"集雨节灌工程和引洮工程两项水资源时空调配措施.当前最为关键的是将两大措施紧密结合,通过引洮工程彻底解决陇中地区民众的生活饮水问题,继续发挥"121"集雨节灌工程在山区庭院经济中的浇灌功能,最大限度发挥有限水资源的利用效益,实现源足流畅效高的目标.

鄂北水资源配置工程2016年11标总承包项目管理模式

鄂北水资源配置工程作为国家重点推进的重大节水供水工程,采取传统发包模式、代建制及总承包模式多样化的管理模式开展。鄂北水资源配置工程2016年11标项目采用设计施工总承包模式实施,通过设计施工的高度融合,减小了发包方的风险。承建方通过深入研究工程特性,不断优化设计,精心施工,效果良好,但也有其不足之处。通过简析该项目总承包模式的管理模式,分析优缺点,助推总承包模式在水利行业的应用,也供类似工程借鉴。

鄂北地区水资源配置工程建管信息系统研发

针对鄂北地区水资源配置工程项目投资大、工期紧、输水线路长、工程建设环节复杂、参建单位多,人员素质参差不齐,容易产生规范化施工水平不足的问题,根据水利部颁发的水利工程建设管理相关技术规范及《鄂北地区水资源配置工程基建统计管理办法》等内部管理文件,采用Microsoft C#+Microsoft SQL Server 2012数据库方式,研发了鄂北地区水资源配置工程建管信息系统。该系统已经在丹襄建管部、枣随建管部、广悟建管部进行了3个月的试运行。结果表明,系统增加了多类型用户复杂权限管理能力,规范了信息填报审核工作流程,提高了基建统计工作效率,更形象地展示了工程建设过程场景,实现了水利工程建设过程管理的规范化、透明化、痕迹化、流程化,大大提升了鄂北地区水资源配置工程信息化水平。

鄂北调水工程长倒虹吸事故水力响应及应急调度

以鄂北水资源配置工程中的孟楼-七方倒虹吸(全长约72 km)为研究对象,建立事故工况的一维非恒定流数值计算模型,仿真分析事故工况下长倒虹吸的水力响应过程。结果表明:事故工况下闸门同步异速调度相较于异步同速调度更利于倒虹吸安全;同步异速调度规则下,延缓倒虹吸进口以及上游闸门开始关闭时间、延长进口以及上游闸门关闭时长,或快速关闭倒虹吸出口以及下游闸门,都会抑制倒虹吸内部压力水体释放过程,增大压力超限风险;针对鄂北水资源配置工程,建议倒虹吸进口及上游闸门至少不晚于出口及下游闸门开始关闭后的30 min开始动作,倒虹吸出口及下游闸门关闭时长不宜短于30 min,倒虹吸进口及上游闸门关闭时长不宜超过30 min,并最终提出一组可供参考的节制闸应急调度组合。主要结论对于鄂北水资源配置工程的应急调度具有一定参考价值,也对类似含有大型倒虹吸工程的运行调度有一定的借鉴意义。

南水北调东线江苏段水资源优化调度与配置研究新探

以建立南水北调东线江苏省受水区水量配置、调度与管理一体可视化系统为目标,通过开展南水北调东线水资源优化调度与配置研究,推进供水水源划分,研制多目标约束下联合调度方案,建立水资源利用效率考核系统,进行用水量的反算与核定,以期揭示江苏省南水北调东线新增工程与原江水北调工程联合供水与协调耦合机制,从"供给侧"与"需求侧"双管齐下,为南水北调东线江苏段工程的有效运营提供科学依据与技术支撑,为跨流域调水与区域水资源管理提供示范与借鉴。

鄂北地区水资源配置工程节水体系研究

鄂北地区水资源配置工程是解决鄂北地区缺水的工程措施,工程从南水北调中线工程水源地饮水,水资源尤为珍贵。为了充分利用好宝贵的水资源,对鄂北地区水资源配水工程节水体系进行了研究。研究结论认为,鄂北地区水资源配置工程节水应从4个方面开展:1采取节水定额管理措施;2严把工程质量关,减少沿程输水损失;3科学调度,减少弃水;4发挥水价的杠杆作用,促进节约用水。

云南省滇中引水工程规划研究

云南省水资源时空分布不均,而作为全省经济社会发展核心区域的滇中地区,资源性缺水、工程性缺水、水质性缺水并存,近年来的连续多年干旱已成为制约当地经济社会发展的重要因素。分析了滇中水资源现状及其开发利用中存在的主要问题,论述了实施滇中引水工程的必要性。对分散引水方案和干流集中引水方案进行比选后,最终确定了从金沙江干流奔子栏自流引水的调水方案。该方案具有运行费用低、易调节、移民少、环境影响小等优点,工程实施后可有效缓解滇中水资源危机。

鄂北地区水资源配置工程试验段EPC总承包项目管理综述

以鄂北地区水资源配置工程生产性试验项目为例,介绍了以设计为龙头的水利工程EPC总承包项目管理体系和方法。重点介绍了本项目EPC项目部机构设置、管理特点以及管理过程,归纳了管理过程要解决的主要问题及方法,强调了策划阶段WBS的重要性,提出了实施阶段的具体管理措施及应用赢得值法的可行性。通过实践,总结了EPC管理模式的优点并提出了需进一步改进之处。

浙东引水工程试通水运行实践与探索

介绍了浙东引水工程试通水运行方案,包括试通水运行目的、调度方案和监测方案,从引水水量和水环境改善情况两方面评价了试通水运行的效果,并分析试通水运行过程中暴露的工程建设、水资源监控系统、调度运行方案、运行管理体制方面的问题,提出了相应的对策。