南京金牛山灌区水库联合优化调度研究

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1、万方数据VI搋州大学硬士学位论文3．6．2过程比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．563．63方法评价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．584主要结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯604．1主要结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯604．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．62附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．66致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．70万方数据黎小建：南京金牛山灌区水库联合优化调度研究1绪论1．1研究背景和意义水资源是人类生存和经济社会发展的物质基础，是不可替代的自然资源。随着人口剧增、工业化、城市化发展以及灌溉农业扩大，城乡居民生活水平提高，人类社会对水的需求急剧增长。目前，由于淡水资源的缺乏以及水资源在时空上的分布不均，已经严重制约着全球很多地方包括我国在内的经济社会发展，为了有效地缓解解决区域的水资源短缺问题，区域内、跨区域甚至跨流域的调水工程的建设、优化运行和科学调度就显得

3、非常必要和紧迫。江苏省位于我国东部沿海地区，地处江、淮、沂沭泗流域下游和南北气候过渡带，海拔低，滨江临海，河湖众多，特殊的地理位置和水系特点给江苏带来了丰富的水资源优势。南京市六合区位于南京市北部，西北部接安徽省来安县和天长市，东临江苏省仪征市，南靠长江，流经苏皖两省的滁河横穿该区境内汇入长江，滨(长)江带滁(河)，该区境内水系分属长江和滁河两大水系。沿东北部的冶山至中部的骡子山向西北至大圣庙一线，为江淮分水岭，南侧为长江水系，北侧为淮河水系。金牛山灌区位于六合区的北部丘陵山区，为六合区所辖，地势北高南低。上世纪六七十年代后，金牛山水库基本形成，通过

4、开挖、疏浚引排骨干河道，兴建机电泵站，修建水库、塘坝，建设翻水线补库等一系列措施，在灌区内基本实现了“南水北调”的格局，灌区内以蓄为主，蓄引提“长藤结瓜”式灌溉体系基本形成。目前灌区内有重点抗旱翻水线——尖山翻水线，通过提引八百河之水，可补水至金牛山中型水库以及唐公水库、毛营水库等小型水库，在干旱年份进行灌溉。金牛山灌区为典型的丘陵山区，灌溉水源主要以当地水库、塘坝等蓄水工程为主。一般水平年，蓄水能够满足灌区农业灌溉需求，但在枯水年，降水偏少导致无水可蓄，灌区灌溉必需通过金牛新站、老站提八百河之水补充灌溉水源。枯水期，翻水先要通过红山窑水利枢纽提长江

5、水补充滁河及支流八百河缺水，然后通过金牛新站、老站提八百河之水补充金牛山水库缺水，若上游与金牛山水库联调的小型水库缺水时，则通过尖山站提金牛山水库之水沿着尖山翻水线补充小型水库缺水，沿线从红山窑水利枢纽经滁河、滁河支流八百河到金牛山水库距离有47．2km；沿尖山翻水线从尖山站到最远的联调小型水库赵桥水库有14．23kin。翻水线路长，加之丘陵山区地势高亢，需要多级提水，运行成本大。鉴于以上问题，本文在联调区现状水平不同灌溉保证率(P=75％、P=95％)缺水情况万方数据2扬州大学硕士学位论文下考虑通过翻水线路补充水库缺水，建立水库联合优化调度数学模型

6、，并分别采用模拟方法与优化方法对模型进行求解，对求解成果作比较与分析，得出相应结论并作出展望，对金牛山灌区及相似的水库灌区的水资源优化调度问题具有重要的参考价值和较大的现实意义。1．2国内外研究进展1．2．1国外水资源优化调度研究进展国外关于水资源优化配置领域的研究源于20世纪40年代，自Masse提出的水库优化调度开始，有关水资源系统分析、水资源合理配置等方面的研究不断涌现。20世纪50年代以来，伴随系统优化理论与技术的引入以及60年代计算机技术的迅速发展，水资源系统模拟模型技术的研究取得了较快的进展。最早出现的水资源模拟模型，可以追溯到1953年

7、美国陆军工程师兵团(USACE)解决美国密苏里河流域6座水库的联合运行调度问题而进行的研究设计。Massse等人(1962)提出了模拟技术在评价流域开发经济指标中的应用实例【I】。20世纪70年代以来，水资源优化配置的研究成果伴随数学规划和模拟技术的发展及其在水资源领域的应用而不断地增加。Bredehoeft和Young(1970)将地下水模拟技术应用于农业管理模型，提出的农业决策线性规划模型与拟合含水层的地下水模型。Y．Y．Haimes(1975)应用多层次管理技术对地下含水层、地表水库的联合调度进行了研究，使模拟模型技术水平向前迈进了一步。J．A

8、．Dracup和A．D．Fudmar(1975)运用系统分析方法对南斯拉夫Moraua流域的水资源规划管理问