郑州市城区跨流域调水工程与调蓄水库联合调度研究

发布时间：2019-11-19 01:21

【摘要】：水资源是人类生存和经济发展的物质基础,随着经济社会的迅速发展和人口不断增加,有限的水资源和不断增长的需水量之间形成了尖锐的矛盾,城市供水也遇到提高水资源利用率和水厂供水保证率的问题。一方面,跨流域调水工程来水具有年内和年际不均匀性,与水厂用水不相匹配;另一方面,调蓄水库可以调蓄跨流域调水工程不均匀的来水,改善来水与水厂用水的协调性,可以提高水资源利用效率和城市供水保证率,对解决城市供水问题具有重要意义。探讨跨流域调水工程中调蓄水库参与的水资源调度问题具有重要的理论意义和现实意义。本文在总结相关研究的基础上,以郑州市城区跨流域调水工程-调蓄水库-水厂系统为研究对象,对跨流域调水工程与调蓄水库联合调度问题进行了系统的研究,主要研究内容和成果如下:(1)在查阅国内外相关文献的基础上,总结水库调度、多水源调度和郑州市供用水研究现状,指出了目前研究存在的不足,并提出了本文研究的问题。(2)在收集研究区跨流域调水工程中的南水北调、黄河、水库和水厂数据的基础上,结合南水北调、黄河、水库、水厂的水力联系,对研究区供水系统进行概化,绘制供水系统网络图,全面反映了研究系统的供水关系,为建立系统调度模型提供基础。(3)对南水北调水源和黄河水源来水进行了分析,得到了不同水源不同来水频率可供水量。运用Copula函数方法对两种水源丰枯遭遇进行分析,对Copula函数进行拟合优度检验和评价,选择拟合最好的Copula函数形式。运用优化出的Copula函数类型进行丰枯遭遇分析,得到了两种水源不同丰枯组合发生频率。(4)根据系统的结构和特点,拟定了跨流域调水工程与调蓄水库联合调度规则。以水厂缺水量最小和水库蓄水增加量最多为目标函数,建立了联合调度模型。根据调度模型的特点,采用MATLAB中linprog优化工具箱进行求解,得到了不同水源来水组合条件下的调度结果。通过调蓄水库参与和不参与调度结果对比,得到调蓄水库最高可以使南水北调利用率提高9%,黄河水利用率提高74.3%,水库蓄水增加量增多2769万m3,柿园水厂和白庙水厂供水保证率提高17.1%,刘湾水厂供水保证率提高6.9%。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TV68;TV213.4

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本文编号：2562855