南京金牛山灌區(qū)水庫聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度研究.pdf

1、金牛山灌區(qū)位于南京市六合區(qū)的東北部，包括冶山鎮(zhèn)和八百橋鎮(zhèn)，江淮分水嶺從境內(nèi)西北穿過，境內(nèi)地形比較復(fù)雜，有低山、丘陵、崗地和平原圩區(qū)，由于金牛山灌區(qū)所處地理位置及氣候等因素，易形成干旱災(zāi)害，部分高崗地區(qū)人畜飲水都發(fā)生困難。對灌區(qū)現(xiàn)狀可供水量、需水量進(jìn)行計(jì)算分析，中等干旱年(P=75％)灌區(qū)缺水率為23.9％，水庫用水高峰期（6～8月）占全年總用水量的70.6％;特殊干旱年P(guān)=95％灌區(qū)缺水率為74.1％，用水高峰期（6～8月）占全年總用水

2、量61.6％。灌區(qū)僅依靠本地水源，灌區(qū)存在較大的水量缺口，必須通過水源聯(lián)合調(diào)度，才能解決灌區(qū)水資源短缺問題。
　　灌區(qū)金牛翻水站可引江補(bǔ)庫，由尖山翻水線翻水北送，由八百河→金牛山水庫→尖山翻水線→趙橋水庫，沿線串聯(lián)金牛山水庫和沿線小型水庫，形成主干“長藤結(jié)瓜”系統(tǒng)，在干旱年份對北部丘陵山區(qū)進(jìn)行灌溉。針對金牛山灌區(qū)水資源問題，本文主要開展了以下幾方面工作:
　　(1)構(gòu)建灌區(qū)水庫聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型
　　將灌區(qū)翻水線上5座小

3、型水庫整合成一個(gè)概化型水庫，概化型水庫缺水從金牛山水庫提水補(bǔ)庫，將概化型水庫與金牛山水庫進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度，構(gòu)建水資源優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型。模型以提水費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù)，以翻水站翻水能力、水庫庫容、需水量等為約束條件。
　　(2)基于模擬方法和優(yōu)化方法的水庫聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型求解
　　根據(jù)灌區(qū)用水特點(diǎn)，將水利年劃分為18個(gè)時(shí)段，用水高峰期（6～8月）以旬、其余月份以月為時(shí)段單位。模擬方法為模擬水庫調(diào)度的規(guī)則，水庫時(shí)段存在缺水時(shí)翻水站以設(shè)

4、計(jì)翻水能力翻水。優(yōu)化方法采用動態(tài)規(guī)劃方法，采用Fortran語言編程求解。
　　(3)模擬方法與優(yōu)化方法求解結(jié)果比較分析
　　對模擬方法、優(yōu)化方法的求解結(jié)果進(jìn)行比較分析，灌溉保證率P=75％時(shí)，模擬方法與優(yōu)化方法求解結(jié)果基本一致;P=95％時(shí)，優(yōu)化方法與模擬方法相比，金牛山水庫全年可以少翻水補(bǔ)庫150萬m3，概化型水庫全年可以少翻水補(bǔ)庫50萬m3，全年的提水費(fèi)用可以節(jié)省22.4萬元。
　　論文作進(jìn)一步修改完善，對灌區(qū)水