苏中地区补渠泵站与水库系统的水资源优化配置方法研究

发布时间：2020-06-10 01:27

【摘要】：江苏苏中地区水资源总量大但年内分配不均,季节性缺水严重,水资源利用率低,水库与引提水泵站系统的优化配置可减少水库弃水,降低泵站提水量,提高水资源利用效率,从而缓解灌区季节性缺水的现象。本文将单座水库和单座引提外水直接补渠泵站构成的系统作为研究对象,建立了补渠泵站与水库系统水资源优化调度数学模型,模型以各时段系统供需平衡为目标,各时段水库供水量、补渠泵站提水量为决策变量,考虑水库年可供水量、泵站年引提外水量(水权)、水库调度运行准则等约束条件。该模型为二维双变量动态规划问题,采用动态规划逐次逼近法求解。在求解过程中,结合水库调度运行准则约束,对动态规划递推方程进行了扩展,可递推计算水库最优弃水量过程,即实际可同时解决第3个决策变量(水库弃水量)的优化问题,该修正后的递推方法可供同类优化模型求解参考。本文以南京市六合区耿跳灌区汪岗水库-小果王补渠泵站为例,进行实例对比分析。针对来水频率50%和75%,进行来、用水分析及供需平衡计算,采用常规调度方法配置水资源,计算不同代表年的各时段水库供水量、泵站提水量;同时,采用本文提出的补渠泵站与水库系统水资源优化调度数学模型,进行优化调度并比较分析。P=50%来水频率时,灌区年内各时段供水均满足要求、不缺水,常规调度与优化调度的水库供水量分别为930万m3和942万m3;优化调度后的水库弃水量和常规调度相比减少了 12万rmm3,同时减少泵站补水量11万m3。P=75%来水频率时,在补渠泵站提水量不变情况下,优化调度的弃水量和常规调度相比减少了 24万m3,优化调度水库的供水量为557万m3,较常规调度增加24万m3;常规调度缺水333万m3,优化调度缺水309万m3。最后,本文采用Visual Basic软件,开发补渠泵站与水库系统的水资源优化调度模块,适用于采用泵站直接补渠的水库系统供水的灌区,供灌区管理运营参考。
【图文】：

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正利用的水最占灌溉用水最的一部分，水资源利用率低。逡逑江苏苏屮地区雨量允沛，降雨量大但主要集屮在汛期，年内分配不均，乎节性缺水严逡逑重，，水资源利用率较低，江苏苏中典型地区多年平均降雨量见图１－１。如何合理的开发和逡逑利用水资源，运用ｄ有工程提高水资源的利用效率是缓解灌Ｋ季节性缺水的现象的关键。逡逑Ｉ邋２００邋ｆ逦ｆ！逡逑１６０邋＾逦Ｉ逡逑＾逦ＩＩ邋ｍ逦逡逑１２０邋＾逡逑ｎＢｌＩＨｌｔｔＴ逡逑°逦１逦２逦３逦４逦５逦６逦７逦８逦９逦１０逦１１逦１２逡逑图１－１江苏苏屮典型地Ｋ多年平均降雨景示意图逡逑解决以上水资源问题的主要方法是水资源管理，在水资源管理中，如何对水资源进行逡逑合理配置是重点。水资源配置主要包括水资源在灌溉用水、居民生活用水、工业用水等方逡逑面的分配＋２］。水库水资源调度是对入库来水量进行调度以满足灌溉用水等要求的过程［３］，逡逑水库水资源调度包括常规与优化调度。水资源常规调度是参照调度准则，根据径流调节原逡逑理来决定水库蓄泄过程的方法。水资源优化调度则是通过确定目标函数和约束条件来建立逡逑系统水资源运行调度数学模型，并用适当的方法求解从而得到目标函数极值的方法［４］。逡逑水资源配置能合理的分配有限的水资源，从而充分、高效的利用水资源，为水资源的逡逑合理配置和利用提供理论依据、对策和措施。故水资源优化配置研究对于解决我国水资源逡逑问题，使水资源得到高效利用，对于促进经济、社会的发展也有一定的现实意义。逡逑

技术路线图,水库系统,区站,水资源优化配置

图１－２技术路线图逡逑
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV213.4;S274

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