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。     

邯郸市南水北调供水区多水源联合调度研究

为了增加供水区水资源的承载能力,促进社会、经济、环境可持续发展,通过对邯郸市南水北调供水区的供水系统的分析,建立了供水系统优化调度的动态规划模型,经过调试计算,制定了外调水与当地水不同来水组合情况下的调度方式,为其他地市多水源联合调度提供借鉴。     

不确定条件下的多水源联合供水调度模型

本文针对城市供水调水系统中存在的不确定性与复杂性，运用区间两阶段随机规划的方法，建立了多水源联合供水调度的优化模型。该模型以供水调度系统成本最小为目标函数，模拟了地表水源、地下水源、外来水源等多种水源联合供水，并对多种水源的调水目标进行优化。以区间形式给出优化结果，为决策者提供宽裕的决策空间。利用该方法，可充分考虑系统中不确定因素对系统成本的影响，更真实的反映多水源联合供水系统的实际情况。     

不确定条件下的多水源联合供水调度模型

本文针对城市供水调度系统中存在的不确定性与复杂性,运用区间两阶段随机规划的方法,建立了多水源联合供水调度的优化模型。该模型以供水调度系统成本最小为目标函数,引入概率分布及区间数表示不确定性,模拟了地表水源、地下水源、外来水源等多种水源联合供水过程,并对多种水源的调水目标进行优化。以区间形式给出优化结果,为决策者提供宽裕的决策空间。利用该方法,可充分考虑系统中不确定因素对系统成本的影响,更真实的反映多水源联合供水系统的实际情况。     

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。     

南水北调引江水与当地水实行联合调度分析

南水北调工程建成后,各供水目标将由现在的当地水供水转变为引江水、地下水、地表水多水源供水的格局,因引江水年内年际来水的不均匀性,在研究如何充分利用引江水的同时,为保证各供水目标的供水保证率,需要研究当地水对引江水进行补偿调节的供水方案.     

淠史杭灌区多水源工程联合调度方案优选

结合淠史杭灌区运行经验,对灌区大水库、中小型反调节水库、塘坝及抽水补给站等水源工程的控制运用方式进行分析,初步提出各水源工程的联合优化调度方案,便于在灌区建设与管理运行中参考,以利灌区水资源得到合理优化配置。     

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。     

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。     

试论南水北调工程受水区多水源水价模型

南水北调工程是缓解我国北方地区水资源短缺状况,促进水资源优化配置的重要工程.工程通水后,将形成受水区当地地表水、地下水、工程水和南水北调工程外调水多种水源供水格局.通过建立受水区多水源水价模型,适当调整受水区综合水价,引导人们调整用水行为,可以实现南水北调工程的良性运行和受水区水资源的优化配置,达到人与自然的和谐共处.     

Reservoir flood control operation model incorporating multiple uncontrolled water flows

This study presents a weighted pre‐emptive goal programming model formulation for coordinated reservoir operation, with easy inclusion of uncontrolled water flows. The model is combined with a multiple water inflows forecasting model, and can be used for real time reservoir operation. Water flow routing from various upstream sites is accounted by with a single compact equation. Integration of controlled and uncontrolled water flows in the optimization model simplifies the operation model, resulting in accurate computation of the downstream water flow. Multiple objectives with water storage and flow variables are used to derive optimal regulation for a reservoir system under flood conditions. For real time operations, the model can be used to determine optimal water release rates for a current period, on the basis of an optimal water release schedule for an operating horizon (T). The model is applied to the flood control operation of reservoirs in the Narmada River Basin (India), with three controlled and three uncontrolled water flows affecting the downstream flow at Hoshangabad. Reservoir water storage and downstream control point flows are zoned, with prioritized objectives used to derive the optimal water release rates. Model applications to the 1999 flood event in the Narmada River Basin with observed and forecasted inflows illustrates that, if water inflows were known through a forecasting technique well in advance, the coordinated operation of the reservoirs could substantially reduce the peak water flows at the control points. The study also indicates that uncontrolled channel flows at the damage site were sufficiently high to cause flooding at the damage site.     

北京市饮用水源地现状分析

对官厅和密云水库两大供水系统的水资源利用、污染源和水质现状进行了广泛深入的调查、分析和评价;对污染趋势和水质变化进行了分析和预测;分析研究了官厅水库的水环境容量,提出了官厅水库的最大纳污量和污染物控制量;为实现水资源可持续利用,为对饮用水源地实施有效的保护,提出了措施和建议.     

多水源多用户大型水资源系统优化模型

本文提出一种将水资源系统顺序决策问题转换成有约束非线性优化问题的实用模型——模拟权重系数模型。以具有多水源、多用户、多级串并联性质的宁波城市供水区水资源系统为研究对象，通过与采用模拟法和多维增量动态规划法(MDDDP)相结合的“混合模型”之成果进行对比，表明模拟权重系数模型具有方法简便、成果明瞭之优点。     

北京饮用水水源地保护与管理研究

北京市饮用水水源地保护与管理的经验，在于有明确的思路、系统的规划和具体的实践举措．针对北京水源地现状及问题，介绍了北京形成水源地保护与管理的思路、原则和措施。     

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。     

跨流域多水源联合调配供水研究

针对邯郸市缺水所造成的地下水超采问题,该文以系统分析的思想为基础,在实现社会、经济、资源、生态环境协调发展,水资源可持续利用的前提下.以开采地下水量最小为目标,对区域多水源进行联合调配,该文对实际问题进行了分析计算,确定了区域多水源的最优调配方案.同时也找出了区域供需的主要矛盾,并提出了解决办法,其结果可以做为决策部门的参考依据.     

北京顺义区地下水饮用水源地安全评价

在概括地下水饮用水源地安全内涵的基础上,从水质安全、水量安全、源安全、生态安全和管理安全五个方面构建地下水饮用水源地安全评价指标体系,用灰关联分析方法对北京顺义区6个地下水饮用水源地进行评价。结果表明:第二水源地安全状况最好,其他5个水源地也处于较安全状态,但是每个水源地依然存在不同方面的安全隐患。文中所构建的基于灰色关联分析的地下水饮用水源地安全评价指标体系,可以较为准确地反映研究区水源地的安全现状,具有实际应用价值。     

考虑供水权重系数的水库群联合供水调度

建立了多水库联合运用情况的水库联合供水模拟模型。该模型以系统年总供水量最大为目标,以日为计算时段,以水库日供水量为决策变量,以水库库容、可供水量、供水保证率等为约束条件,采用模拟法对模型进行求解,重点对水库群联合供水权重系数的计算方法进行探讨。