南水北调中线受水区水资源配置

南水北调中线工程水资源配置是决定工程规模及关键设计参数的支撑性课题,研究成果在中线工程立项过程中起到了至关重要的作用.介绍了南水北调中线工程水资源配置的主要方法和成果,包括水资源配置原则、渠道规模确定方法等技术内容.采用这些方法确定的中线工程调水量、各省市分水量及总干渠规模等基本数据资料为国家决策提供了科学依据,为南水北调中线工程总干渠提供了设计条件.为适应中线工程的特点,这些方法均有一定程度的创新,既有学术理论的深度,又有很强的可操作性,因而具有广泛的推广价值和良好的应用前景.     

大型调水工程水量计量实例研究

南水北调中线总干渠的节制闸、分水口、退水闸均安装了自动化流量测量装置,为全线水量平衡计算、供水水量核算提供技术支撑。水量计量涉及中线建管局(总干渠)、地方调水办(地方配套输水管道)、自来水厂及地方水利部门等多家单位,因此,水量的精准计量显得尤其重要。本文通过对南水北调中线典型分水口供水水量计量的工作实践和工程实例研究,探讨了大型供水工程水量计量存在的问题。对类似调水工程具有借鉴参考价值。     

南水北调中线水资源调度复杂性对策研究

南水北调中线水资源调度方式不仅具有调水工程所共有的复杂性,还有其他更为复杂的特点。中线工程布局的系统性和供水目标的多元性决定了中线工程体系的复杂性;天然来水的不确定性、水源区水量调度和受水区水资源配置的复杂性体现了中线水量调度的复杂性;而工程管理体制的多层次性和管理内容与管理方式的复杂性则表明中线工程管理的复杂性。针对上述复杂性,提出了建立顺畅、现实、可行的运行管理体制,制定合理、可操作性强的水量调度体系,研究相关保障措施等对策,为进一步研究南水北调中线水资源调度方式提供支持和参考。     

河南南水北调受水区水资源优化配置研究

南水北调中线工程总干渠分水口门分配给河南省受水区总水量为29.94亿m3。工程实施后,河南省南水北调受水区将形成当地地表水、地下水和引丹水等多种水源的联合供水系统。根据受水区水资源状况,对受水区水资源配置情况进行了分析。受水区水资源配置的目的是利用引丹供水量和当地水可利用量的互补关系,提出水资源的配置方案和调度原则,确定配套工程建设规模,使受水区内城市需水量得到满足。从南水北调分配河南省水量过程分析,存在年际、年内水量不均的特点:年际调水量不均,最大年分水量为最小年的1.65倍;年内分配不均,受水城市旬平均需引丹水量为8 500万m3,但旬调水量大于8 500万m3的占总旬数的50%,与受水城市均衡需水过程存在不完全匹配的情况。     

引黄入冀补淀工程河南省受水区引黄水量分析

为合理确定河南省受水区的引黄规模,在对区域水资源开发利用现状评价和对生活、农业、工业、建筑业及第三产业、河道外生态环境等需水预测的基础上,结合灌溉排水工程学、工程经济学、生态学理论,利用水资源供需平衡分析方法并对受水区的多种水源进行多方案优化配置研究,通过地下水、中水、地表水和黄河水的联合调度,尽可能削减引黄流量峰值,对引黄水量过程进行优化,找出灌溉工程规模与地下水生态环境之间的最佳切入点,最终合理确定河南省受水区的引黄水量为27 991万m~3,为总干渠规模的合理确定和建设环境友好型灌区奠定基础,并应用到实际工程建设中,取得了较好的效果。     

南水北调中线工程午峪河河道倒虹吸设计

南水北调中线工程作为南水北调工程的一部分,对缓解河南、河北、北京及天津地区日益突出的水资源供需矛盾具有重要意义。中线一期工程总干渠将与许多河流相交,跨河道工程布置成为总干渠建设过程中的重要问题。本文介绍了中线一期工程总干渠跨越午峪河的倒虹吸工程的设计和布置方案,为其它倒虹吸工程的设计和布置提供了有益的参考。     

南水北调中线总干渠渠道土石方调配平衡研究

南水北调中线总干渠渠道工程的土石方开挖、填筑工程量很大,土石方调配平衡问题处理得合理与否,对整个工程的占地、投资等方面有较大影响。为减少工程投资和施工占地,根据总干渠渠道工程的长跨度特点,提出相应的土石方调配平衡规划的设计原则,利用线性规划技术研究了总干渠土石方调配平衡问题,通过建立数学模型并求解,得到合理、优化的土石方调配平衡结果,为南水北调中线总干渠渠道施工组织设计提供了可靠依据。     

德州市李家岸灌区规模研究

德州市是资源性缺水地区,引黄是目前主要的客水资源,优化水资源配置,合理确定灌区规模是德州市水利规划和现代化大水网布局的前提和基础。通过分区进行灌区水利调查,采用水资源配置和工程规模复核两种方法,合理确定灌区规模,为灌区规划和德州市现代化水网建设提供了技术支持。     

青海引大济湟调水总干渠工程水资源论证

本案例采用类比分析法、指标法、定额法、水资源供需平衡法等,结合《大通河水量分配方案》和水资源管理要求以及国内环境水量研究现状,重点分析论证了工程取水方案的合理性,对《青海省引大济湟工程调水总干渠可行性研究报告》中的相关数据进行复核,确定了受水区2015年、2020年、2030年需水量和逐年缺水量;建立了取水河段可供水量、可调水量计算概念模型,运用Tennant法、区域最大取水能力阈值法、径流调节计算方法确定了取水河段可供水量、可调水量以及各水平年的调水量及其过程和供水保证程度,分析了取水的可靠性和可行性。总结了同类建设项目进行水资源论证的关键思路、技术方法和注意事项。     

利用水资源配置系统确定供水工程的建设规模

本文在分析水利工程建设特性和供水工程水资源配置原则的基础上,探讨了水资源需求、系统简化、水资源调度策略、计算方法对供水工程建设规模的影响,提出了确定供水工程建设规模的基本思路和步骤,并具体应用到某干旱区生态环境保护工程。水资源配置“三次”平衡分析确定供水工程建设规模的主要步骤为:(1)绘制水资源配置系统网络图;(2)进行需求分析,包括经济、生态环境需水;(3)制定水资源调度策略;(4)进行水资源配置“三次”平衡分析,初步确定供水工程的建设规模;(5)进行流域耗水平衡分析,分析经济与生态的耗水比例;(6)确定供水工程的规模以及供水工程实施建议。     

江苏省南水北调受水区水资源配置

在对水资源系统进行模拟分析的基础上,结合江苏省南水北调受水区水文水资源、水利工程等特点,构建流域降雨径流模型、水动力学模型、水量调配模型以及水工程调度模型等子模型,对受水区水资源量、供需水量等进行研究。基于所建模型提出水利工程调度方案,对研究区水资源进行合理配置。分别模拟计算分析研究区内农业、工业、生活、生态和船闸用水户在现状与规划工情下不同水平年的供水、需水、缺水情况,制定水资源配置方案。通过现状与规划方案对比可知,南水北调一期工程建成后供水能力提高,缺水量显著降低。95%、75%和50%保证率下,缺水率分别降低10.3%、8.0%和5.2%。研究成果为南水北调东线水利工程调度提供科学依据,对跨流域调水工程的水资源配置与调度具有一定参考意义。     

黄河流域水资源综合规划概要

黄河水资源可持续利用是支撑黄河流域及相关地区可持续发展的关键,在水资源紧缺、水量减少和需水量增加背景下,应通过多种措施缓解黄河流域水资源短缺.基于未来水资源形势变化,提出南水北调东中线工程生效至西线一期工程生效前后三个阶段水资源配置方案.指出由于水资源短缺,城乡居民饮水、能源基地工业用水挤占农业和生态环境水量,使粮食安全和生态安全存在一定风险.提出近期必须采取强化节水、加强调度管理、兴建干流调蓄工程,远期实现跨流域调水等一系列对策和措施.     

南水北调中线干渠冰期输水能力研究

冰盖的形成使得渠道的湿周增加,水力半径减小,输水阻力加大,致使渠道过流能力减小,影响渠道的冬季输水。渠道冰期的输水能力无论对工程设计,还是运行管理都是十分重要的。文章分析了结冰期冰盖的安全推进模式和稳定封冻期渠道水位壅高的影响,提出了确定渠道在结冰期和稳定封冻期的输水能力的控制指标,在此基础上,对南水北调中线黄河以北渠段结冰期以及完全封冻后的输水能力进行了研究,确定了南水北调中线黄河以北干渠的冬季输水能力,研究成果对于南水北调中线干渠的冬季管理和运行具有一定的参考价值。     

南水北调东线工程江苏段水环境问题及其对策

南水北调东线工程的实施，从整体上改善了江苏的水环境。由于工程90％利用的是现有的河道和湖泊，水环境存在着许多问题。就南水北调东线工程江苏段水环境问题的现状、存在的问题加以分析，并提出相应的对策，建设“南水北调清水廊道”工程。     

南水北调中线工程石家庄供水区水环境质量现状评价

备受人们关注的南水北调工程已进入实质性筹备阶段。通过对南水北调中线工程石家庄供水区的用水及废污水排放、处理现状 ,农药、化肥使用情况的调查 ,应用现行的国家标准对供水区地下水、地表水、石津渠的水环境质量进行了分析评价 ,提出要改变水环境状况必须要提高对保护引江水质重要性的认识 ,加大对石津渠污染源的治理力度 ,加强水质监测工作。     

南水北调东线工程水资源水质管理的道德风险

应用信息经济学中委托代理理论,指出由于存在人的有限理性、水资源的公共物品特性、市场竞争不充分、存在地方保护主义、信息不对称、违规成本过低等原因,在南水北调东线工程水资源水质管理中存在道德风险,主要表现在水用户减少污水处理投资。建立南水北调东线工程水资源水质管理道德风险基本模型,得出了在信息完全的情况下供水公司的水质检测水平、水价和水用户的污水治理水平解。建立在道德风险环境下的水用户的污水治理投资水平决策模型和供水公司的水质检测投资水平决策模型,得出了水用户的污水治理投资水平解和道德风险表示形式,以及供水公司的水质检测投资水平解。对两个模型进行分析,并提出了降低南水北调东线水资源水质管理道德风险的措施:加强水质检测投资,完善监督机制;完善水权市场;制定适当的惩罚条款;建立水用户的用水信用机制,降低信息不对称的程度;进行产业结构的调整,加强社会经济的发展;提高污水治理技术水平。     

南水北调与黄河未来水量分配

未来南水北调工程的实施，将会置换出一部分黄河水量，这部分水量在流域上中游的再分配将会对整个黄河流域水资源的合理开发利用产生极为深刻的影响。根据黄河流域上中游各省（区）实际情况，在保证经济社会用水和必要的生态环境用水的前提下，运用层次分析和模糊决策理论相结合的方法，对南水北调东线、中线和西线工程不同水平年、不同调水规模情况下，黄河可置换水量在流域上中游的再分配问题进行了探讨。     

地下水的合理开发利用在南水北调中的作用

在系统阐述地下水资源概念和地下水含水层特点的基础上，分析了南水北调受水区地下水开采现状，探讨了解决城市和农村地下水超采的措施，利用地下水超采形成的地下库容调蓄当地降雨径流和引江水、合理开发利用地下水提高水资源利用率和利用改造咸水、防止土壤盐碱化等在南水北调中的作用。     

南水北调中线京石段应急供水工程水土流失特点及防治对策

通过分析南水北调中线京石段应急供水工程工程所经区域的地形地貌等自然环境、工程总体设计等方面的情况,提出工程水土流失类型多样化、发生集中化、强度大等特点,针对存在的问题提出水土保持防治措施。研究成果为今后建设南水北调市内配套工程以及其他输水工程提供参考。     

南水北调中线京石段冬季调度策略

冰塞是南水北调中线工程冬季输水面临的主要冰害。冰塞的形成及发展与水力、热力、冰冻等多方面因素有关。因此,分析冰塞在不同因素下的变化特征,研究如何通过改变水位、流速等控制方式降低冰塞灾害发生的概率,对于保障中线工程冰期输水的供水安全至关重要。以中线工程中冰害风险较大的坟庄河节制闸 南拒马河节制闸渠段为研究对象,首先基于水动力学、热力学以及冰水力学等理论,构建冰情演变模型,并进行率定与验证;然后依据冰塞的形成条件以及影响因素,设置不同水深、流速与气温的组合情景并模拟冰情变化;之后基于水深、流速与水温变化对冰塞特征影响的定量分析,确定流速的控制指标以及气温的预警指标,提出渠段冬季输水的安全调度方式;最后采用冰塞最容易发生的水深、流速以及气温的组合情景对调度方式进行验证。验证结果表明,该调度方式能够显著降低冰塞发生概率,有效保障了冰期输水安全,能够为实际调度提供一定的参考。