用水保证率内涵、计算及应用探讨

用水保证率与水文频率、供水保证率等概念及使用对象不同,反映用水户用水达到正常需求的程度,体现供水工程实际运行中供水的保障程度。用水保证率除可采用经验频率公式进行计算外,还可采用可靠度分析方法,且后者具有一定的优势。经探讨,用水保证率可应用于规划管理、水资源论证与取水许可管理、计划用水与定额管理、水权制度与水市场建设等最严格水资源管理制度中。目前亟须制订一套用水户用水保证率体系,并严格按照用水保证率进行供水及管理,合理对待保证率外用水户缺水现象;应明确水权中含有用水保证率的概念,不同保证率用水户的许可水量不能简单地全部转换,相同的许可水量在不同用水保证率下许可时间不等。     

基于保证率要求的水库供水限制水位核定方法

为使承担生产、生活、生态供水的水库,真正做到按保证率要求供水,以典型水库为例,采用直接寻优的模式搜索法,在正常水位与死水位之间,核定满足各自供水保证率要求的生产供水限制水位和生活供水限制水位,从而将兴利库容分为生活、生产、生态供水区,其中生活、生产供水优先,供水不能满足时削减生态用水;生活、生产供水区,其中生活用水优先,供水不能满足时削减生产用水;生活供水区,只有供水不能满足时才削减供水。经长系列供需平衡计算表明,按核定的限制水位供水能够满足各自保证率供水要求。     

径流调节概率法在多年调节水库中的应用

地表水源将逐步取代地下水成为我省今后城市生活及工业供水的主要水源,由于我省地表水年际、年内变化较大,而城市生活及工业用水保证率较高,径流调节计算中传统的时历法计算对于多年调节水库难于考虑稀遇的径流变化和组合情况,计算成果可靠性较低.文中主要介绍径流调节概率法中综合法的基本思路,并以张峰水库为例说明了综合法的详细计算过程.计算结果表明综合法所计算的各用水户的供水保证率略高于时历法,说明时历法径流调节成果是偏于安全的,张峰水库还有进一步扩大供水的可能性.     

基于仿真规则与智能优化的水库多目标调控模型及其应用

为解决多个用户的用水竞争矛盾,改变经济社会用水长期挤占生态环境用水的不合理现状,把水库下游的河流生态系统作为一个独立用水户,进而按照水库用水户的优先级,制定水库分区供水调度仿真规则;为解决水库调度方案的最优性与可操作性的统一问题,构建多用户供水保证率最大化且尽可能均衡的水库优化调度模型目标函数;在此基础上建立了基于仿真规则与智能优化的水库多目标调控模型。以潘家口水库为例,计算了现状供水规模下的水库调度方案,绘制了水库多用户分区供水调度图。结果表明:本文模型有效,提出的水库分区调度方案较之现行调度,可在不降低兴利和防洪效益的前提下,显著提高水库下游河道生态系统的供水保证率。     

三角洲水库引水入库来水量分析及供水调节计算

三角洲水库为平原水库,以大辽河作为水源,通过引水渠工程引水入库。水库用水户主要为农田灌溉、渔业养殖及工业,为了确保农田灌溉75%保证率和工业用水97%保证率的要求,选取浑河邢家窝棚水文站、浑河支流海城河海城水文站、太子河唐马寨水文站1970—2011年42年实测资料,采用典型年法,确定75%和97%频率典型年分别为2002年、1992年,分析大辽河段各用水户用水量和大辽河段剩余来水量,计算三角洲水库可引余水量和灌溉补水量。根据水库调节方法与控制条件,进行水库供水调节计算,结果表明水库能够满足农田灌溉和工业用水要求,从而为三角洲水库向工业和农田灌溉供水保证程度提供有力的依据。     

长则水库可供水量计算

由于长则水库流域内没有水文监测资料，此次径流计算采用《山西省水文计算手册》，计算供水保证率为50%时，入库径流月分配成果，并将其作为水库月来水量。再根据水库实际用水情况、水库特征值等，运用列表法年调节计算设计保证率为50%时长则水库最大可供水量。     

基于遗传算法优化的水库多目标供水能力分析——以岳城水库为例

面对岳城水库供水结构发生的较大改变及漳河上游水资源情势的变化,本文将遗传算法与调度图相结合,以长系列等流量月调节计算为基础,提出了岳城水库多目标供水能力计算方法。按照供水目标优先级逐时段调节计算,通过分析多目标竞争关系,得到了符合相应目标保证率要求下的最大城镇可供水量,为水库多目标供水调度提供参考。结果表明,引入生态供水目标且优先保障,生态用水与城镇用水产生强竞争关系。优先考虑生态供水目标情景下水库城镇供水能力比不考虑生态目标情景下减少了1486万m3。农业灌溉供水保证率低于生态和城镇供水保证率,其竞争关系弱于前者,可通过优化灌溉供水调度线使水库综合供水能力达到最优。当农业灌溉保证率为55%时,岳城水库的综合供水能力达到最优,总供水量13381万m3,其中生态供水1516万m3、城镇供水5802万m3、农业灌溉供水6062万m3。研究成果为水库多目标供水设计提供参考方案。     

水库联合调度供水的探讨

分析水库联合调度的研究现状，针对水库独立供水存在的缺点，根据用水需求提出了水库联合调度供水的方案，通过水库常规调度原则实现两库联合调度的长系列计算，并分析满足供水保证率的前提下提出工程设计规模，实现可充分利用水资源并确定合理工程规模的目标。     

典型年法的修正及其在城镇给水 规划中的应用

针对典型年法在多年调节水库规划设计中失效的问题,重点讨论了多年调节水库在城镇供水 规划中的适用性。根据多年库容的概念,采用试算法计算了设计保证率下的多年库容。在此基础上, 结合设计频率年的来水量,计算出了设计保证率下水库的年调节水量。基于水库多目标供水的原则, 采用缩减法计算了低保证率用户(如农业供水)在供水破坏年水库的供水量,且以此为基础,计算出 了高保证率用户(如城镇供水)水库的设计供水能力。     

郑州市“西水东调”引水工程可行性研究

为解决郑州市中长期水平年城市供水、用水的矛盾,做到"未雨绸缪",文章分析了郑州市"西水东调"引水工程的可行性。工程以伊河中游陆浑水库为供水水源,通过对水库各用水户供用水量分析,2015年和2020年水平年水库可为郑州市提供水量约1.8亿m3,水库增加郑州市"西水东调"引水工程引水量后对已规划的城市生活、工业用水户的供水基本无影响;但将导致陆浑灌区的农业灌溉保证率降低,2015年、2020年水平年灌溉供水量减少近1.0亿m3。     

承担单一工业供水水库供水保证率推荐按月计算的方法

径流调节是确定河流治理开发方案及水利枢纽工程规模的重要环节,供水水库径流调节计算的任务是在来水确定的情况下,计算兴利库容、保证供水量和设计保证率三者之间的关系。根据《水利工程水利计算规范》（SL104-95）,对于综合利用的水库工程,当各用水部门设计保证率以不同方式表示时,先进行换算,统一以年保证率表示。但对承担单一供...     

水库群联合供水方案模拟优化研究

对于由两个或两个以上水库构成的供水系统,将水库群等效为一个聚合水库,建立联合调度供水模式。通过制定合理的供水调度原则,采用优化水库调度图,根据各库实时可供水量实现供水任务合理分配,模拟水库群联合调度供水过程,得到最优供水方案。将该供水方案应用于某市水库群供水调度中,结果表明:各用水户的供水保证率均高于设计保证率,水库群基本满足该地区的用水需求,验证了所提出的水库群联合调度供水方案的可行性与优越性。     

高红水库工程旁引库与拦河库联合兴利调节计算与研究

高红水库是一座具有工业供水、城市生活供水及生态环境用水的综合利用水库,且承接着区域内的全部来沙.文章通过对水库的来用水情况、泥沙情况分析,采用旁引库和拦河库联合运行进行兴利调节计算,以避免水库淤积并保证供水,通过对33年系列逐年调算,设计保证供水量为1 545×104m3,供水保证率为95%,可知采用旁引库和拦河库联合运行效果良好,既可以满足设计供水要求,又能避免水库泥沙淤积.     

灌溉和供水水库多级兴利调度图编制方法

主要针对结合灌溉和供水的多级兴利调度图的计算与绘制方法进行研究。根据设计保证率选择来水过程,当来水不足时,针对3种不同保证率的情况,分别对灌溉用水和工业供水进行折减,确定水库的用水过程。比较高保证率低供水所需库容和低保证率高供水所需库容的大小关系,确定兴利库容。利用典型年径流资料,从供水期末死水位开始,逆时序调节计算,直至蓄水期初水位消落至死水位。取若干典型年蓄水过程线的上包线作为上基本调度线,即防破坏线,下包线为下基本调度线,即限制供水线。本方法是对水库调度设计规范的进一步细化和完善,具有较好的适用性与可操作性。     

威宁县冒水水库除险加固工程洪水计算

基于目前水库除险加固工程进行洪水计算过程中存在的问题,文章以实际工程为例,结合工程所处的水文地质情况,分析了威宁县冒水水库除险加固工程的供水计算方法。其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明,要想提高水库除险加固工程洪水计算的科学合理性,需对工程供水计算的原设计内容以及地区出现的历史供水情况进行判断设计。     

面向双保证率的水库供水能力优化计算方法研究

随着城市化进程的推进和生态文明理念的深入,水库供水任务日趋复杂,涵盖城镇供水、农业灌溉、生态保障多类目标,分析水库多目标供水能力对于工程的功能调整等决策十分必要。本文综合考虑水库供水目标的竞争性与保证率差异性,提出面向双保证率的水库供水能力双层优化计算方法,通过调度线控制和城镇供水能力区间迭代实现满足不同保证率的多目标供水能力计算。外层基于粒子群算法以城镇供水能力最大为目标对水库调度线进行优化,协调不同用户的供水关系;内层在给定规则下通过迭代计算满足双保证率要求的城镇供水能力。通过内外层嵌套计算实现对水库调度规则和供水能力的同步优化。以三亚市赤田水库为实例进行研究,在城镇供水保证率为95%、农业灌溉保证率为90%时,通过优化调度规则得出水库总供水能力为9400万m~3。设置不同农业保证率和农业需水情景作分析对比,二者均对城镇供水能力有影响,总供水能力随农业保证率降低而提高。分析表明,双层优化计算方法可以实现对调度线的优化,得出满足城镇、农业双保证率要求的供水能力,且计算方法收敛稳定性较高,优化生成的调度线年内分布合理,可为水库多目标供水能力的计算和相关决策提供参考。     

多目标调节水库双目标兴利计算方法

本文提出了用年内变化的农业用水限制库容作为多年调节水库进行双目标兴利计算（时历法）的重要库容指标，并提出了高、低保证率用水户在各时段供水的水量分配。其用水调度原则简单、有效和可行，且能达到较充分利用库水的目的，使设计（指兴利计算）和管理得到了统一。     

基于数理统计的新州水库供水保证率计算研究

近年来,遵义大力开展水利化建设,规划建设了一批中小型水库。工业化建设及经济的发展,各个水库即将投入运营发挥其应有的供水功能。因此,对水库的工程规模、兴利库容与设计供水保证率、供水能力的论证十分重要。以遵义新州水库为例,对数理统计法在水库供水保证率计算中的论证作了详细的论证。结果表明,采用数理统计法对多年调节水库供水量进行计算,不仅可以对水库的供水保证率、水库多年蓄水量变化等进行论证,同时可以检验兴利库容是否满足用水量需求。     

基于数理统计的新州水库供水保证率计算研究

近年来,遵义大力开展水利化建设,规划建设了一批中小型水库.工业化建设及经济的发展,各个水库即将投入运营发挥其应有的供水功能.因此,对水库的工程规模、兴利库容与设计保供水保证率、供水能力的论证十分重要.以遵义新州水库为例,对数理统计法在水库供水保证率计算中的论证作了详细的论证,结果表明：采用数理统计法对多年调节水库供水量进行计算,不仅可以对水库的供水保证率、水库多年蓄水量变化等进行论证,同时可以检验兴利库容是否满足用水量需求.     

对各种决定年库容方法的讨论

年(季)调节通常是指人工的重新分配年内迳流,即将丰水季的水用水库储蓄起来,以供枯水季时满足一定的供水要求之用。当供水量小于或等于设计保证率年分的年水量时,则只须进行纯年(季)调节。当供水量大于上述年水量时,显然年调节已不能满足用水户的要求,这时调节度乃过渡到多年调节。因此多年调节应该是重新分配一系列年分间的迳流,即将丰水年的多余水量储备,以供枯水年满足设计保证率下的供水要求之用。很明显,能进行多年调节的水库一定同时能进行年调节。通常为了计算的方便起见,把能进行多年调节水库的容积分为多年库容与年库容二部分。