基于模拟-优化模式的供水水库群联合调度规则研究

提出了基于模拟-优化模式的混联供水水库群联合优化调度规则求解框架。首先,通过构建虚拟聚合水库,编制联合调度图,以做出水库群对各用水户的供水方案;其次,通过优化成员水库供水任务分配因子,并结合供水水库群常规调度规则,实现共同供水任务在水库间的优化分配。采用改进粒子群算法 （NSPSO） 对观音阁-葠窝-汤河水库群联合供水调度模型决策变量 （联合调度图调度线位置和成员水库供水任务分配因子） 进行多目标优化,分析联合供水调度过程中目标之间的竞争关系,检验联合调度规则的合理性与有效性以及NSPSO算法的优化效率。     

基于模拟-优化模式的供水水库群联合调度规则研究

提出了基于模拟-优化模式的混联供水水库群联合优化调度规则求解框架。首先，通过构建虚拟聚合水库，编制联合调度图，以做出水库群对各用水户的供水方案；其次，通过优化成员水库供水任务分配因子，并结合供水水库群常规调度规则，实现共同供水任务在水库间的优化分配。采用NSPSO算法对观音阁-葠窝-汤河水库群联合供水调度模型决策变量（联合调度图调度线位置和成员水库供水任务分配因子）进行多目标优化，分析联合供水调度过程中目标之间的竞争关系，检验联合调度规则的合理性与有效性以及NSPSO算法的优化效率。     

复杂水库群共同供水任务分配问题研究

本文以大伙房-观音阁-葠窝水库群为研究实例,首先根据水库群的拓扑结构和共同供水目标的分布情况,分层构建了两个虚拟聚合水库和相应的联合调度图;并根据水库自身属性以及供水任务,在分配共同供水任务时联合使用分水比例法和补偿调节法两种方法;同时设置补给限制线以避免过度补偿。然后以此构建水库群联合调度模型,并采用改进遗传算法对模型进行优化求解,得到相应联合调度规则。最后为了检验该联合调度规则的合理性与有效性,设置不考虑补给限制线分配方案,对两种方案的调度结果进行对比分析,分析结果表明考虑补给限制线的补偿调节法可以更好地分配观音阁-葠窝水库共同供水任务,提升整个库群的供水效益。     

优化引调水规则的跨流域水库联合调度研究

为解决跨流域水库群最优供水调度问题,以忻定盆地-阳泉跨流域供水系统为例,结合该地区的水库群及供水区特点,优化引调水规则和供水规则,设置引水控制线和减少引水控制线将受水水库库容分为3个区间,设置调水控制线将水源水库库容划分为2个区间,以此建立跨流域水库联合调度模型进行合理调度。结合实例对优化后的引调水规则和优化模型的可行性进行检验,结果表明:优化后的引调水规则和调度模型减少了弃水量,提高了忻定盆地-阳泉跨流域水库群联合调度的引水效率。     

跨流域供水水库群联合调度规则研究

针对跨流域供水水库群联合调度存在的主从递阶结构,提出了调水规则和供水规则相结合的跨流域供水水库群联合调度规则。其中,调水规则由一组基于各水库蓄水量的调水控制线表示,根据其间的相对位置关系,决定是否调水,调水量如何分配等;供水规则由各库供水调度图表示,对应于不同用水户的限制供水线将水库的兴利库容分为若干调度区。建立了适合于主从递阶结构的水库群联合调度二层规划模型,采用并行种群混合进化的粒子群算法对模型进行求解。中国北方某大型跨流域调水工程的实例研究证明了模型的合理性和有效性。     

辽宁西部水库群联合调度规则研究

针对辽宁省西部"白石-锦凌-青山"水库群工程特点,提出了基于各水库控制线的三库联合调、供水规则,并建立了三库联合调度模型。采用粒子群算法对水库调度控制线进行优化求解,得到了满足各项供水保证率的三库联合调度规则。     

铁岭市水库群联合供水优化调度方案研究

本研究基于水库群聚合虚拟法、利用逐步优化算法,制定了铁岭地区聚合虚拟水库的联合供水调度方案,并采用分水比例法确定了各成员水库共同供水任务的分配比例。结果表明:该方案可满足全市各类型的用水需求,利用该优化调度模型可制定科学合理的水库联合供水优化调度方案,从而为该地区的水资源配置提供参考。     

考虑调水和供水规则的水库优化调度

针对用于调节当地地表水资源的水库受多水源影响需要制订新调度规则的问题，考虑非常规水调蓄能力低的特点，在优先配置非常规水的基础上对受水区水库设置调水和供水规则，建立了考虑调水和供水效率的水库优化调度模型，并采用理想点法和遗传算法对调度规则寻优。将模型应用于威海市区米山水库，结果表明：与标准调度策略相比，优化后的水库调度规则使多年平均调水量减少2 692.4万m³,多年平均弃水量减少417.5万m³,提高了天然来水和外调水的利用率；枯水年对外调水的依赖性高于丰水年和平水年，平均调水量仅减少398万m³;在该调度规则下，减少外调水量的同时增加非常规水的配置可将农业供水保证率从75%提高到88.4%。     

三座店水库与二道河子水库供水调度规则研究

针对三座店水库与二道河子水库联合调度问题,采用单库调度图加联合调度规则法确定两水库联合供水规则,建立了两水库供水调度模型。通过粒子群算法优化该供水规则,并模拟两水库在该规则下的调度运行,将其结果与补偿调节规则对应结果进行对比,检验该调度规则的合理性和有效性。     

水库灌溉或供水调度图常规编制方法的改进

针对水库灌溉或供水调度图常规编制方法存在的问题,提出了改进的思路和方法。改进方法以长系列时历资料计算灌溉或供水降低供水线、灌溉或供水防破坏线等水库调度线,并同步进行径流调节。通过多项工程实用检验,改进方法可方便准确地编制出水库调度图,能协调各项调度任务的关系,并统一了水库调度和径流调节计算结果。     

跨流域调水工程两部制水价研究

跨流域调水是解决北方天然缺水的必然选择,却往往由于水价机制不合理,长期亏损,无法稳定地发挥供水效益。因此,跨流域调水工程应该推行更科学、合理的两部制水价。本文分析了适用于跨流域调水不同环节的两部制水价,并提出了可行的计算方法,以期水价管理部门提供水价制定和调整的方法支持。     

Water markets as coupled infrastructure systems: comparing the development of water rights and water markets in Heihe,Shiyang and Yellow Rivers

ABSTRACT

A Coupled Infrastructure Systems perspective is applied to three cases in north-western China to explain how and why water rights systems and water markets have changed since 1949. The evolution of water rights systems has been shaped by periods of water-supply projects and periods that emphasized regulatory and institutional measures to manage water resources. We argue that water supply infrastructure and water markets have been developed not in sequence but in parallel. The development of water diversion projects and nationwide market-oriented water allocation reform programmes will continue to co-evolve in the future as part of complex coupled infrastructure systems.     

海河流域水资源与水环境管理

针对我国北方地区城市化进程中所导致的水资源短缺和水污染严重的形势,以海河流域下游平原地区为例,探讨区域水资源管理和水污染综合整治的管理对策:①深化水资源管理体制改革和机制创新,在水资源优化配置和综合管理中实现水量和水质的统一;②在进行跨区域调水的同时,更加重视发展循环经济,发展"能耗低、水耗小、排污少"产业,建设节水防污型社会;③统筹区域水资源保护、水污染控制和水生态修复工作,实现"分质供水"和"梯级利用";④加强污水资源化、雨水利用和海水淡化等非常规水资源的综合利用。     

基于用水总量与效率控制的云南省水资源配置

为贯彻落实国家最严格水资源管理制度的总体要求,分析了云南省各州(市)的用水总量控制指标,以云南省目前的供水格局为基础,结合水源工程建设规划,建立基于水资源配置管理工具Mike Basin的水资源系统模拟模型,提出了云南省2020水平年、2030水平年各行业之间和各州(市)之间的水资源配置以及各水源工程之间的供水格局。到2030水平年,通过推进节水型社会建设、水源工程建设和实施滇中引水工程等措施,全省河湖生态和经济社会发展用水需求基本得到保障,符合用水总量控制和用水效率控制的目标。     

南京河西水系引江冲污改善水环境方案研究

针对城市河道的水环境污染日益严重的问题,采用引水冲污方式,可提高河道的水环境净化能力,有效改善城市水环境。以南京市河西水系水质现状为例,建立了一维河网水量水质模型,根据从长江引水的线路、方式及规模,利用所建立的模型,分析了南京市河西水系各河流引水冲污改善水环境的效果。分析结果表明,引水冲污能使城市河道污染浓度快速下降,有效改善城市河道水环境。     

太湖下游河网区水质变化特征与引水调控效果

为探究复杂水文水动力条件及污染来源区域的引水调控效果,选取太湖下游河网区29个断面2007—2018年NH_3-N和COD_(Mn)逐月监测数据,采用单因子评价法、综合污染指数法、聚类分析法、Pearson相关分析法以及单因素方差法进行分析。结果表明,研究区水质情况在时间上可分为两个阶段,2015年为水质整体转好的拐点;空间上可分为6类断面,距离引水口较近的断面改善效果较好,引水改善范围逐年扩大;不同水质指标对引水量的响应情况不同,NH_3-N在距离引水口较近的断面与引水量呈显著负相关关系,而COD_(Mn)与引水量呈显著负相关关系的断面更多;不同引水量对水质指标的影响存在空间差异,综合得出引水量为2.0亿～2.5亿m~3时对水质的改善效果最优。     

上海市水资源和水环境的可持续发展

从上海市的水域分布、水资源总量和水污染状况等方面分析上海市的水资源和水环境状况 ,分析结果表明 ,影响上海市水资源和水环境可持续发展主要有三大因素 :废污水的排放和治理问题 ;河网水动力条件和人工调节能力问题 ;流域资源的配置和环境影响问题。上海市水资源配置的主要目标是 :以水资源综合利用为核心 ,确保市民饮用水优质供给为首要目标 ,建立完善黄浦江水源、长江水源、地下水源和供水管网为重点的水资源配置系统 ,形成城镇供水、工业用水、农田灌溉、内河航运、环境用水相协调 ,水量、水质实时监控系统和合理的价格机制相配套的水资源配置体系。上海市水环境治理的主要目标是 :以水功能区划为依据 ,以“一江一湖十二河”为重点 ,以“六线六厂”污水处理骨干设施为基础 ,统筹兼顾城乡河网的内河航运、城市景观、生态环境等综合功能 ,形成污水收集处理、长期调水、定期清淤和长效管理相结合的水环境保护体系。     

沈阳浑北灌区渠道水利用系数测定影响因素分析

测定渠道水利用系数,可以科学合理调配灌溉水源,实行计划用水。采用千米测流法与一条线测流法沈阳浑北灌区渠道水利用系数进行了测定。结果表明：砂性土壤和填方渠道的渠道水利用系数小,重壤土和挖方渠道的渠道水利用系数大;渠道越长,渠道水利用系数越小,渠道越短,渠道水利用系数越大;泡田时期渠道水利用系数小,补水时期渠道水利用系数大;渠道引水流量逐渐变小时,渠道水利用系数小;不同的施测方法得出的渠道水利用系数也不同。研究结果可为今后灌区水利建设规划、设计与施工提供科学依据。