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1、引大工程供水区水资源优化配置策略分析文山壮族苗族自治州水利电力勘察设计院【摘要】为了解决永登县秦王川等地区的农业生产以及脱贫致富问题,国家花费巨大精力建设引大入秦工程。工程通水后,对于当地农业生产发展具有非常重要的促进作用。但是,由于当初工程在设计过程中存在一些问题,导致该项工程在供水以及水资源配置方面没有发挥最大效益。木文通过查阅资料,仔细分析了引大入秦工程,通过模型的设置,对该地区的供水配置进行研究,并且结合具体的情况,提出合理的配置方案,促进当地水资源的合理利用,以期能够取得更好的经济效益。【关键词】引大入秦工程;水资源;优化配置;策略为了解决甘肃永登县秦王川地区农业
2、牛产以及经济发展,国家经过多年的施工建设,从青海大通河流域修筑引水工程,这就是著名的引大入秦工程(如下图)。该工程通水以后,不仅解决了当地的农业牛产用水问题,而且也为当地的经济发展,人民的脱贫致富奠定了良好的基础。但是,由于在工程设计阶段,各方面情况没有经过充分的考虑,目前依然面临很多的问题需要解决。一、引大入秦工程存在的问题目前,引大入秦工程面临的问题很多。首先,灌溉面积有限。按照工程开工之前的规划设计,这项引水工程能够灌溉的农田面积至少达到80万亩以上,而工程完工以后,实际可以进行灌溉的不足40万亩,没有达到预定的一半面积。其次,用水量不足。目前在该地区的年用水量在1亿
3、m3左右,只能占到预计供水量的四分之一。最后,水资源没有得到合理利用。在该地区的农业灌溉过程中,只是釆取单一的灌溉方式,而且灌溉系统不能有效协调运作,这样不仅没能使得水资源得到合理利用,而且还使得部分地区受到盐溃化、沼泽化的危害。面对引大入秦工程存在的问题,需要积极采取措施,尤其是在水资源的合理利用和优化配置方面,寻找新的解决方法。本文主要就是对引大工程供水区进行研究,分析其用水结构以及需求趋势,建立一个水资源优化配置的模型,通过这个模型的计算,对供水区的用水结构进行合理的调整,提高对水资源的利用效率,扩大该项工程的经济效益和社会效益。二、模型的建立和计算1.模型函数的建立
4、(1)经济效益模型函数的建立对于引大工程经济效益模型的建立,主要就是从工程的经济效益方面进行考虑,通过在供水区设立总干渠沿线、秦王川盆地、东南丘陵区等10个供水区域(编号为i,i=l,2,……10),在每个供水区域内可以划分为城镇生活、农村生活、工农业用水5项(编号为j,j=l,2,……5)。在确保水资源使用过程中的水费收取为最大值,建立相应的函数为:在这个函数式中,在第一个括号内,Rin表示潜水补给量,0.1×&alph可×P×F表示降水入渗补给量,α为降水入渗补给系数,P表示盆地面平均雨量(mm),F表示为计算区面积(km
5、2),β表示为灌溉入渗补给系数,其余符号表示为灌溉水量。在第二个括号内的符号依次表示为地下径流排泄量、蒸发量、地下水开采量、沟谷明流量等。在函数公式等号右边的μ表示为给水度,ΔH表示为地下水位变幅(m),100×μ×ΔH×F表示的全部含义为均衡计算期始末地下水变化量。经过相关的统计,近五年内,潜水补给量95万m3,降水入渗补给量为38万m3,地下径流排泄量为530万m3,蒸发量230万m3,地下水开采量590万m3,沟谷明流量1400万m3。相关参数,μ取经验值0.045,α
6、取0.025,β取0.150,F为61km2o以ΔH最小作为秦王川土壤次生盐渍化控制目标,则生态效益函数为:2•限制条件的设立(1)供水总量的设立。根据每年供水区供需水量平衡数据,经过统计分析可知,2010年工程供水总量为28485万m3,如下式:2•通过模型函数进行计算在具体的计算过程中,首先要掌握函数在每个线性规划问题的解,然后计算出解权系数,最后构造新的设计模型,并且计算出相应的解。3•水资源优化配置策略在水资源进行优化配置的过程中,以近期2015年掌握的数据为例,进行计算。在具体的计算过程中,将2015年的水费单价、污染物COD浓度、污水排放系
7、数、地下水均衡计算系数等代入式(19),进行计算求解。由此可知,2015年全年工程供水的综合效益为44000万元,取得的经济效益为13000万元,社会效益为57900万元,COD的排放量为75001,地下水位下降0.3m。因此,在供水总量不变的前提下,10个供水区域内水资源分配方案为:总干沿线390万m3、庄浪河沿岸1600万m3、秦王川盆地17000万m3、北山丘陵5400万m3、东南丘陵3800万m3、电灌分干渠3800万m3、黑武分干渠4200万m3、皋兰城区1000万m3、白银城区5100万m3,剩余的供水