民勤绿洲水资源调度管理模型的建立.pdf

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1、第32卷第l2期人民黄河VoI．32．No．122010年12月YELLOWRlVERDec．．2010【水资源】民勤绿洲水资源调度管理模型的建立李元红，胡想全，程玉菲，卢书超(甘肃省水利科学研究院，甘肃兰州730000)摘要：民勤绿洲水资源调度管理模型以各种水资源开发利用、经济社会发展、生态环境保护为目标，以水资源供需平衡模拟为核心，预测各计算单元各行业不同时间尺度的需水量和需水过程，考虑水资源系统中各种水源的供水过程，通过分析进行水资源调度方案的优化选择。民勤绿洲水资源调度管理模型的核心模块是水资源实时调度模块，

2、另外还包括种植结构优化、需水预测、可供水量预测和结果评价4个子模块。将该模型与利用FEFLOW5．4构建的地下水数值模拟模型进行耦舍，通过地下水位模拟预测各方案对地下水位和生态环境的影响，评价调度方案的合理性。关键词：水资源；联合调度；管理模型；民勤绿洲中图分类号：TV213．9文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1000．1379．2010．10．040国外对水资源调度管理的研究始于20世纪60年代，其中资源合理配置的需要，为反映影响供需平衡分析中各主要因素具有代表性的是美国哈佛大学水规划小组采用数

3、学模拟方法的内在联系，依据计算单元、地表水系、地下水和水利工程之问解决地表水与地下水联合调度的问题。Buras等首次把DP的空间关系和水力联系，将民勤绿洲划分为106个计算单元。法引人联合调度系统，用以解决地表水库和地下水库蓄水分配的问题，并建立了动态规划模型，以确立地下水库、人工回灌工2水资源调度管理模型的构建程的规模以及地表水、地下水库的供水计划j；Nathant等采用2．1模型框架结构地表水系统动态分配的优化控制模型，研究了由6个流域、2个水资源调度管理模型采用模型计算和专家经验相结合的水库和1条河流组成的复杂

4、水资源系统；Willis等采用线性方式构建，综合定量计算和定性判断两方面优势，完成水资源规划方法，研究了地表水、地下水联合调度管理问题；Han—合理调度过程。在综合考虑石羊河流域各项规划的基础上，拟tush等引入河流水量损失函数SDF，应用迭加原理，研究了河定了各种水资源开发利用、经济社会发展、生态环境保护目标，流对含水层开采的响应J。以水资源供需平衡模拟为核心，预测各计算单元、各行业不同国内对水资源调度管理的研究始于20世纪8O年代。曾时间尺度的需水量和需水过程，考虑水资源系统中各种水源的赛星等在对内蒙古河套灌区地

5、下水、地表水联合优化调度中，供水过程，通过分析进行水资源调度方案的优化选择。民勤绿采用动态规划方法确定了各种作物的灌水定额和灌水次数；洲水资源调度管理模型的核心模块是水资源实时调度模块，另唐德善以黄河中游某灌区为例，运用递阶动态规划法确定了水外还包括种植结构优化、需水预测、可供水量预测和结果评价4资源量在工业和农业之间的分配比例；邵景莉等运用管理模个子模块。将该模型与利用FEFLOW5．4构建的地下水数值模型对地下水和地表水资源进行优化调度，以解决包头市水资源拟模型进行耦合，通过模拟预测各方案对地下水位和生态环境短缺

6、的问题；水资源联合调度在近年来取得了重大进的影响，评价调度方案的合理性。展。。2．2与地下水模型的耦合基于前人的研究成果，笔者从民勤绿洲水资源管理的需要出发，利用已建立的地下水管理信息系统和灌溉管理信息系民勤绿洲内无自产径流，地下水系统的各收支均衡项基本能够涵盖区域水循环系统的各要素．在完成了地下水建模的统，结合地下水模型，建立了民勤绿洲水资源调度管理模型。基础上，与水资源调度管理模型进行耦合，以现状地下水状态民勤绿洲水资源系统概化为初始状态，对规划配水情景进行模拟，在模拟过程中与水资源调度模型进行逐时段交互信息和迭

7、代反馈。水资源调度模为建立水资源调度管理模型．苒‘先将民勤绿洲水资源系统型根据地表水来水情况．结合地下水进行当前时段的配水，并概化为由节点和有向线段构成的网络。民勤绿洲水资源系统可概化为坝区、泉山区和湖区3个分区，把支渠范围与乡镇叠收稿日期：2010—03—12基金项目：水利部“948”计划项目(200847)；国际科技合作项目(2007DFA70860)。加的最小区域作为配水计算单元，以配水计算单元为中心、灌作者简介：李元红(1955一)，男，甘肃宁县人，高级工程师(教授级)，主要从事溉渠系支渠为主线，将引水口(分

8、水闸)控制断面作为水量控制干旱区水资源和雨水利用研究工作。节点，结合行政区划，建立民勤绿洲水资源概化网络。根据水E—mail：lyh55@yahooeom．cn·97·人民黄河2010年第12期将水信息分配到各个配水单元上，然后通过空问与时『由J上的，l≤A(7)离散绌化到分m式地下水数值网格上，将其作为地下水数值模式中：4为规划年耕地总面积；