水库群联合供水方案模拟优化研究.pdf

《水库群联合供水方案模拟优化研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第３７卷第１２期人民黄河Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．１２２０１５年１２月ＹＥＬＬＯＷＲＩＶＥＲＤｅｃ．，２０１５【水资源】水库群联合供水方案模拟优化研究陈鲲（福建工程学院生态环境与城市建设学院，福建福州３５０１１８）摘要：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

2、了所提出的水库群联合调度供水方案的可行性与优越性。关键词：水库群联合调度；供水；调度方案；动态规划；模拟计算法＋中图分类号：ＴＶ２１３．４；ＴＶ６９７．１２文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１３７９．２０１５．１２．０１３随着社会经济的发展和人口的增加，一个地区的策的约束条件，以等式或不等式的形式表示。供水任务不再由单一水库承担，而是由两个或多个水（１）连续性约束（水量平衡方程）。构建的聚合水库共同承担。采用水库群联合调度供水，可以充分发库除了不具备一定的物理形态，没有一定的面积、库容挥水库间的库容补偿作用，改善入库径流时空分布不

3、特性外，其他方面无异于一般现实水库，同样遵循水量均引起的供水问题，提高水库群对区域水资源的优化平衡原理［２］。水量平衡方程为配置能力。笔者采用将水库群等效为一个聚合水库、Ｖｔ＋１＝Ｖｔ＋Ｉｔ－Ｏｔ－ΔＷｔ（１）利用单一水库优化供水调度的思想，根据成员水库各式中：Ｖｔ＋１、Ｖｔ分别为ｔ＋１和ｔ时段水库蓄水量；Ｉｔ为ｔ时段入库径流和蓄水状况，确定各库供水次序和供水时段水库的来水量；Ｏｔ为ｔ时段水库的出流量（包括任务，制定水库群联合调度供水方案。供水量和弃水）；ΔＷｔ为ｔ时段水库的水量损失。水量平衡方程只列出了一些主要物理量之间的关１水库群联合供水调度模型系，其他

4、大量辅助参数关系（例如水库水位与库容关系、水库水位与面积关系、水库水面蒸发率和水量渗漏１．１目标函数以供水、灌溉为主的多水源、多用水户、多调节水损失率等）应尽可能详细地考虑，以便模型更准确地库的水库群供水系统，通常选取在模拟调度期内，总供反映水库实际运行状况。水量最大、弃水量（缺水量）最小或供水效益最大为目（２）库容（水位）约束。成员水库各时段库容不小标函数。若同时兼顾发电、防洪等任务，可选取总出力于其死库容值，且在汛期不大于防洪限制水位对应的最大、最大防洪安全保证率等组成多目标优化决策问库容、非汛期不大于正ｉ常蓄水ｉ位对ｉ应的库容。题。对于多目标规划和决策

5、问题可以采用直接求解和Ｖｍｉｎ≤Ｖｔ≤Ｖｍａｘ（２）式中：ｉｉ将多目标问题转化为一个单目标问题或多个单目标问Ｖｍｉｎ为防洪限制水位对应的库容；Ｖｍａｘ为正常蓄题求解［１］。目标函数为水位对应的库容。ｍｎ（３）灌溉用水量约束。对于承担灌溉供水任务的Ｆ（ｘ）＝ｍａｘ∑∑Ｑｉ，ｔ水库群，灌溉引水量应不超过毛灌溉需水量。ｉ＝１ｔ＝１或Ｑ灌（ｔ）≤Ｗ灌Ａ／η（３）ｍｎ式中：Ｑ灌（ｔ）为灌溉引水量；Ｗ灌为灌溉定额；Ａ为灌溉Ｆ（ｘ）＝ｍｉｎ∑∑Ｗｉ，ｔ面积；η为灌溉水利用系数。ｉ＝１ｔ＝１（式中：Ｑｉ，ｔ和Ｗｉ，ｔ分别为成员水库ｉ在时段ｔ的供水量４）地下水约束。地区供水水

6、源一般先考虑地表和弃水量；ｍ为成员水库个数；ｎ为调度时段数。收稿日期：２０１５０５０６１．２约束条件基金项目：福建省教育厅科技项目（ＪＡ１４２２６）。水资源系统运行过程中需要满足一定的条件，采作者简介：陈鲲（１９７６—），男，福建三明人，讲师，硕士，主要从事给水排水工程研究工作。用供水水库各物理量之间存在的既定关系作为优化决Ｅｍａｉｌ：ｃｈｅｎｋ２２７＠１６３．ｃｏｍ·５０·人民黄河２０１５年第１２期水，其次是地下水。若地表水无法满足需水要求，对地ｆｋ（ｓｋ）＝ｏｐｔ｛Ｖｋ（ｓｋ，ｕｋ）＋ｆｋ＋１（ｓｋ＋１）｝（ｋ＝ｎ－１，ｎ－２，…，１）下水的开采上限不

7、应超过允许开采量，特枯年份可适{ｆｎ（ｓｎ）＝Ｖｎ（ｓｎ，ｕｎ）当放宽限制，但也不应超过地下水最大可开采量［３］。（６）Ｑ地下≤Ｑｍａｘ（４）式中：ｏｐｔ为最优函数，视具体问题可取ｍａｘ或ｍｉｎ；ｋ式中：Ｑ地下为地下水开采量；Ｑｍａｘ为地下水开采利用上为月份；ｎ为１２。限值。２．２成员水库供水原则（５）下泄能力约束。水库总供水量不应超过水库２．２．１供水次序渠道最大输水能力。水库群供水一般遵循先生活供水后生产供水的原ｉｉｗｔ≤ｑｍａｘ（５）则，对各用水户的供水次序一般是先尽量满足生活用式中：ｉｉｗｔ为水库总供水量；ｑｍａｘ为水库ｉ的渠道最大过水，再依次是工业

8、用水和第三产业用水、农业用水、河水能力。道外生态用水