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。     

耦合流域-区域用水总量红线的供水优化模型及应用

为细化流域-区域耦合的用水总量指标及优化供水方式,基于流域用水总量红线与区域用水总量红线的共同约束,建立了耦合供给侧和需求侧用水总量红线的多水源多目标水资源系统供水优化模型,并应用于浏阳河-捞刀河流域,分析不同水源分配到不同行政区的最优供水方案以及最大供水量。现状年浏阳河-捞刀河流域存在一定的过度供水或供水不足;供水优化模型压缩了两流域平水年和丰水年的超红线供水,提高了枯水年和特枯年供水量;两流域规划特枯年比现状特枯年的缺水率降低了11.63%。这表明供水优化模型能较好地优化流域供水方式,确定不同频率年流域耦合区域的用水总量细化指标,相关成果可为用水总量控制的过程监管及超标预警提供有效技术支持。     

基于和谐论的郑州市用水总量指标分解方法

为了定量研究"三条红线"的考核指标,科学、公正、合理、公平的分解"三条红线"控制指标中的用水总量控制指标,文章利用和谐论方法,以郑州市2015年各二级行政区实际用水量为基础,确定郑州市2020年用水总量控制指标最优分解方案。结果表明,根据和谐度计算公式得出最优方案为方案5,其和谐度为0.97;通过和谐论方法分解得到的郑州市用水总量指标不超过郑州市用水总量红线指标22.47亿m~3。该方法充分考虑了各二级分区现状用水量,影响供水的可供水量、人口、面积等影响指标的各个因素,计算方法更加科学。     

基于人水和谐和“三条红线”的水资源配置研究

以人水和谐为目标,在综合分析、合理确定区域取用水总量、用水效率和纳污能力“三条红线”控制指标的基础上,开展了水资源配置研究,结合人水和谐量化方法,进行了不同方案下的水资源配置结果和谐度分析,将满足“三条红线”控制指标且和谐度最大的方案作为推荐的水资源配置方案,为实施区域最严格水资源管理提供依据。     

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。     

山东国华寿光发电厂一期工程水资源论证

针对山东国华寿光发电厂用水问题,山东省水文水资源勘测局对该电厂建设项目的取用水方案进行了论证,通过深入现场调查、广泛收集资料,经过综合分析确定了多水源联合供水的方案。该项目论证中特别对污水处理厂取水水源进行了论证。     

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。     

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。     

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。     

调蓄水库调度指标的分步逐次迭代优化

南水北调中线工程供水是受水区的补充水源,需与当地其它水源共同供水满足受水区的需水要求。受水区的调蓄水库分布在不同流域,各地水资源特性差别较大,因此,探索南水北调中线北调水和受水区当地水联合调度运用中调蓄水库的最优运行方式,对中线工程建成之后的合理调度水资源具有指导意义。借助已有的水资源联合调度模拟模型,结合分步逐次迭代优化法,对受水区的调蓄水库的调度指标进行优化,分别采用优化前后的调度指标,进行受水区供用水模拟计算,并对模拟计算结果进行了比较分析。     

基于SD模型的干旱区城市水资源供需分析——以新疆克拉玛依市为例

为确定克拉玛依市水资源系统存在的问题,实行严格的水资源管理制度,落实"三条红线"控制指标,利用系统动力学模型对克拉玛依市水资源供需状况进行定量模拟,并在对水资源供需平衡的敏感性影响因子进行分析的基础上,提出了传统型、一般治污型、强化治污型、一般节水型、强化节水型和综合型等6种模拟方案。几个方案的模拟结果表明:(1)传统型方案的水资源供需缺口年均增加0.173×10~8m~3,2030年供需缺口将达到2.59×10~8m~3;(2)强化治污型方案的水资源供需缺口年均增加0.171×10~8m~3,2030年供需缺口将达到2.57×10~8m~3;(3)只依靠治污不能满足水资源的需求量,而节水能够有效地改善水资源供需状况;(4)2030年,一般节水型和强化节水型方案的供需缺口分别为1.89×10~8m~3和1.2×10~8m~3,综合型方案的供需缺口会进一步降低为1.18×10~8m~3。根据上述结果,提出了将治污与节水相结合的管理措施,这将对改善克拉玛依市水资源的供需状况,维持水资源的可持续发展提供支撑。     

西双版纳最严格水资源管理“三条红线”控制指标体系研究

基于国家实行最严格水资源管理的"三条红线"制度的要求,结合西双版纳地区的水资源特征和存在的供求矛盾,对"三条红线"控制指标体系进行了深入的探讨,针对全州最严格水资源管理控制制度建设和指标分配工作,提出了相应的对策和建议,为西双版纳地区经济的可持续发展提供了有力的管理支撑。     

水资源管理“三条红线”控制指标体系研究

在分析水资源管理“三条红线”的内涵及其相互关系的基础上,遵循科学性、系统性、可操作性、完备性等原则,构建了包含目标层、准则层、指标层3个层次结构的指标体系,运用德尔菲法和主成分分析法对指标进行优选,最终确立了由水资源开发利用控制、用水效率控制、水功能区限制纳污3个准则、10个指标组成的水资源管理“三条红线”控制指标体系。     

基于“三条红线”约束的区域人水和谐评价

以"三条红线"为切入点,以源头取水和谐、过程用水和谐、末端排水和谐三大量化准则为框架,构建了基于"三条红线"约束的人水和谐评价指标体系,并运用人水和谐量化方法和层次分析法对河南省新密市的人水和谐程度进行评价,确定了最严格水资源管理制度实施背景下影响新密市人水和谐的关键性因素,可指导当地政府有针对性地开展最严格水资源管理工作。     

昆明最严格水资源管理用水总量控制指标分解

为落实昆明市实行最严格水资源管理三条红线中的用水总量控制指标，采用现状规划法，根据昆明市现状年（2010年）各行业的实际用水量，结合最近5 a统计年鉴数据及相关规划成果以及各县市生活、生产、生态用水量的预测成果，以省政府下达的昆明市用水总量控制指标为基础，对各市（县）级行政区2015，2020，2030年的用水总量控制指标进行了分解。分解结果为昆明市各市（县）实行最严格水资源管理制度提供了准确的数据支撑。     

基于“三条红线”的海水入侵区地下水保护体系

随着沿海经济的快速发展,当地对淡水资源、特别是地下淡水的开发利用强度不断加大,地下水超采日益严峻,地面沉降、海水入侵等环境地质灾害频繁发生。现以烟台市区为例,应用最严格水资源管理制度指导思想,以"三条红线"为约束,通过实施多水源联合调度,提出了海水入侵区地下水调控方案和保护对策,在此基础上构建海水入侵区地下水保护体系,用以科学指导地下水开发、利用、保护和管理实际工作。     

三峡水库中小洪水调度性能风险评估

针对三峡水库汛期中小洪水资源利用中存在的防洪、发电、库区地质、航运、汛末下游供水及蓄满风险问题,分析了中小洪水特性,建立了各类风险指示函数,提出了三峡水库中小洪水调度性能风险评估方法;同时,结合三峡水库汛期初步设计方案和2008～2017年中小洪水调度实践方案,对比分析了初步设计方案与调度实践方案中关于汛期中小洪水调度性能风险及调度运用过程年际间的变化情况。研究结果表明:2008～2017年的10 a间,相较于初步设计方案,调度实践方案使汛期发电量共增加了853.7亿kW·h;防洪风险由0.53%上升至54.51%,汛末下游供水风险由54.65%下降至14.65%,蓄满风险由50.00%下降至40.00%;发电、航运及库区地质风险变化不大。     

丹江口水利枢纽综合调度研究

丹江口水利枢纽综合调度是保障南水北调中线工程安全运行、实现汉江流域水资源优化配置的关键所在,而如何统筹兼顾防洪与兴利开发任务、协调不同用水部门间竞争性的用水关系以及实现水库综合效益的最大化,又是丹江口水利枢纽综合调度的关键。以南水北调中线一期工程通水后丹江口水利枢纽运行调度为研究对象,依托南水北调工程规划及丹江口水利枢纽大坝加高设计并结合最新工程运行边界条件,分别开展了防洪、供水、发电等调度问题的深化研究;在此基础上,采用多属性决策方法构建了多目标调度决策模型,提出了丹江口水利枢纽综合调度方式。综合效益分析结果表明：提出的综合调度方式能在保障防洪安全的情况下充分发挥水资源综合效益,可为丹江口水利枢纽后期规模正常运行提供技术支撑。     

长江流域水资源调控与水库群调度

长江流域不仅存在着干旱缺水问题,也普遍存在水质性缺水和水生态功能退化问题,迫切需要加强严格的水资源管理和水利工程系统的优化调控。随着三峡、南水北调中东线等重大水利工程建成运行,为流域水资源调度提供了必要的工程手段,而三条红线等水资源管理措施的推进,使长江流域水资源管理和水利工程调控水平显著提高。本文首先回顾随着经济社会发展长江流域水资源供需关系变化,水库建设和水资源调控发展历程,然后通过引江济太工程调度、汉江的丹江口水库和长江三峡等控制性水库调度实践,讨论长江水资源综合调控技术进展及存在的问题,最后对于未来水资源综合调控中的科学、技术和管理方面需要开展的研究进行展望。