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《西北农林科技大学》 2004年
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面向流域水资源的优化调度模式及可视化系统开发——以关中西部渭河北岸支流流域为例

张丽娟  
【摘要】:流域是人类的摇篮和发祥地,自古以来,人类都在不断地开发利用河流水资源。人类改变流域原有的自然联系的同时,也破坏了流域天然系统,使流域面临着愈演愈烈的水生态环境危机和严重的水资源短缺问题,从而导致流域上游水质恶化,河流含沙量加大,中下游水库淤积严重。为保证人类生存处于健康的河流生态环境,需要对流域水资源进行合理规划和可持续性利用,将有限的水资源进行优化配置,联合调度,科学配水,使流域水利工程发挥其最大效益。 论文系统地介绍了渭河流域水资源开发利用现状、主要存在的水资源问题,如用水紧张、河道来水萎缩、流域生态环境恶化等。详细分析了研究区的多年的来水资料,选取水量相近年份及最不利来水过程的年份为典型年。通过缩放典型年来水过程得出设计代表年的来水过程。 为适应国民经济发展的需水要求,选取2000年为现状年,预测年为2010年、2020年、2030年。首先确定现状年的主要规划指标:规划水平年、工业产值增长率、万元产值需水量、工业用水重复利用率、城市人口平均增长率、城市人均综合生活用水量,再根据研究区的国民经济发展水平拟定相应的增长率,预测中远期水平年的规划指标。流域的需水预测主要包括生活需水(城镇生活需水和农村生活需水)、工业、农业灌溉、生态需水预测。 利用面向对象的可视化语言,建立流域水资源优化系统,根据需水预测结果,对流域来水进行优化分配。以流域水资源可持续发展为基本原则,解决水资源的供求矛盾,文中拟定了两套供水方案:一是首先保证流域的环境生态用水,其次依据水法,满足城镇居民生活用水和工业生产用水,最后满足灌溉用水;二是首先满足城镇居民生活用水和工业生产用水,其次是灌溉用水,最后为流域生态用水。依据供水原则和来水、需水资料建立计算机模拟模型,在保证流域原有用户及其相应设计标准的前提下,求解流域水资源的最大可能利用量和满足用户的需水要求。 流域间水资源优化系统开发了两套运行方案,即单库优化和系统联合调度。两方案的基本程序运行均是单库运行。系统联合调度时,只要用户在系统联合调度界面上输入流域调入和调出水量,系统自动计入来水需水序列,就可优化运行。 系统运行结果显示,各灌区的主要缺水项目仍是以灌溉缺水为主,在湿润年份各流域的用水均可以达到较高满足率。冯家山水库在湿润年份每个水平年都有0.4亿多m3的弃水,在此来水频率下,实行冯家山水库向羊毛湾水库调水。联合调度后,羊毛湾灌区正常方案下,灌溉用水保证率从不到60%提高到90%多,生态方案下灌溉 WP=6 用水保证率也可以达到80%~90%,缺水量也减少了两倍多。工程联合调度不仅使水资源得到了充分地利用,也极大地缓和了用水矛盾。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TV213.4

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