引江调水与当地水资源的调蓄策略

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1、引江调水与当地水资源的调蓄策略

2、第1　摘要南水北调是缓解北方缺水地区水资源紧缺的一项重大决策，实现跨流域调水将促进河北经济的进一步发展。但由此也带来一系列问题有待进一步探索研究，如非用水季节输水，河北省如何做好外调水的调蓄储存等。针对这一问题，通过调查研究、分析模拟、编制模型进行调蓄计算，提出南水北调中线工程的外调水调蓄模式和建议，使引江调水充分发挥其正效应。关键词引江调水系统划分网络概化调蓄策略1调蓄方案的总体设计中线工程总干渠横穿河北省境内的南运河、子牙河、大清河三大水系。供水区地表水的人口繁多，用户复杂、数量

3、大，总干渠把各个用户联接成一有机整体，各用户之间互相关联、互相影响，需处理的数据十分繁杂且数量甚多。因此，拟采用水资源系统模拟和系统分析的方法进行研究。1.1系统划分与网络概化根据南水北调中线总干渠河北段沿途设置的供水口门，主要输水干渠，及各供水口门对应的供水用户的地理位置、地表水利工程等情况，本着流域尽量独立，行政区划相对完整的原则进行适当合并，分为三类：第一类为山区水库各子系统，第二类为平原水库各子系统，第三类为无地表水调蓄工程的各子系统。以供水水源为供水节点，用户为用水节点，以总干渠做为主线，分干渠、河道作为

4、线路，对河北段供水区水资源系统网络进行概化。1.2调蓄模式的制订制订几种调蓄模式的目的是为了通过水资源模拟模型的方法，弄清不同地表水库联合调度方法和地下水的调控方法对整个系统的水资源利用率的影响和对引江水利用率的影响，从而证明采用优化调度方法更能充分发挥水利工程和地下水库的调节作用，并得到最优的引江调水调蓄策略。因此模式制订主要考虑影响江水利用率的两个因素；地下水供水方式和地表水（包括当地地表水和引江水）的调蓄方式。并本着能解决问题，尽量减少计算量的原则，设计了以下三种外调水与当地水调蓄模式：（1）地下水定方式供水

5、、地表水固定调蓄模式；（2）地下水定方式供水，地表水优化调蓄模式；（3）地下水、地表水联合优化调蓄模式。2引江调水调蓄模型根据1.2中设计的三种调蓄模式，研究建立了三个调蓄计算数学模型。2.1模型Ⅰ2.1.1调蓄原则（1）地下水供水原则：对各子系统的第Ⅰ级用户地下水按定量均匀供水，多年平均供水量等于多年平均可采量；对各子系统的第Ⅱ组用户地下水按需水量的一定比例供水，供水比例值＝多年平均可采量／多年平均需水量。（2）江水的调配原则江水优先由各级子系统第Ⅰ级用户按其级别调配使用；余水由第Ⅱ级用户按其级别调配使用；剩余水

6、按平原水库（包括蓄水闸）可利用的蓄水库容权重蓄于各水库中，再剩余水即为弃水。（3）用水原则各类子系统第Ⅰ级用户：先用地下水，后用江水补充；第一类子系统第Ⅱ级用户：先用地下水，后用地表弃水，再用分配江水，最后用水库调蓄供水；第二类子系统第Ⅱ级用户：先用地下水，后用地表水，再用江水，剩余江水蓄入平原水库。第三类子系统第Ⅱ级用户：先用地下水，后用当地地表水，再用江水。2.1.2计算方法A.各类子系统第Ⅰ级用户对于t时段，假设引江水量为Q（t），k子系统i级用户的地下水净供量为QG（k，i），需水量为Ｗc（k，i），则i级

7、用户的亏水量为二者之差，即Ｗ亏＝Ｗc（k，i）－ＱＧ（k，i）需配江水量为：ＷX＝（k，i）＝W亏／y＝〔Ｗc（k，i）－QG（k，i）〕／y式中，y——渠系利用系数。实配江水量按如下方法计算：（1）第一级用户，实配江水量取引江水量与需配江水量中较小者，江水余水量为引江水量与实配江水量之差；（2）第二级用户的实配江水量取第一级用水户的江水余水量与需配江水量中较小者，江水余水量为第一级用户的江水余量与第二级用户的实配江水量之差；（3）依次类推，则对第三级用户，实配江水量取第二级用水户的江水余水量与需配江水量中较小者，

8、江水余水量为第二级用户的江水余量与第三级用户的实配江水量之差。B.各类子系统第Ⅱ级用户第一级用户分配后剩余的江水首先由第三类子系统调配，第三类子系统无调蓄工程，亏水只有江水才能补偿，且这样分配还可减低平原水库的调蓄压力。分配方法如下：（1）第三类子系统若预分江水量＞缺水总量，则各子系统分配江水量即为其缺水量；若预分江水量＜缺水总量，则各子系统按其缺水权重分配江水。（2）第二类子系统江水分配首先满足各子系统缺水，余水再作为各子系统中平原水库的入流蓄存起来，分配计算方法如下：第一步，根据各子系统缺水权重第一次分配江水量

9、。缺水量按水库水量平衡方程计算。首先计算t时段末库容为死库容时的弃水量，若弃水量≥0，则缺水量为0，若弃水量＜0，则缺水量即为弃水量。