鄭州市城區(qū)跨流域調水工程與調蓄水庫聯(lián)合調度研究.pdf

1、水資源是人類生存和經濟發(fā)展的物質基礎，隨著經濟社會的迅速發(fā)展和人口不斷增加，有限的水資源和不斷增長的需水量之間形成了尖銳的矛盾，城市供水也遇到提高水資源利用率和水廠供水保證率的問題。一方面，跨流域調水工程來水具有年內和年際不均勻性，與水廠用水不相匹配；另一方面，調蓄水庫可以調蓄跨流域調水工程不均勻的來水，改善來水與水廠用水的協(xié)調性，可以提高水資源利用效率和城市供水保證率，對解決城市供水問題具有重要意義。探討跨流域調水工程中調蓄水庫參與的

2、水資源調度問題具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。本文在總結相關研究的基礎上，以鄭州市城區(qū)跨流域調水工程-調蓄水庫-水廠系統(tǒng)為研究對象，對跨流域調水工程與調蓄水庫聯(lián)合調度問題進行了系統(tǒng)的研究，主要研究內容和成果如下：
　　(1)在查閱國內外相關文獻的基礎上，總結水庫調度、多水源調度和鄭州市供用水研究現(xiàn)狀，指出了目前研究存在的不足，并提出了本文研究的問題。
　　(2)在收集研究區(qū)跨流域調水工程中的南水北調、黃河、水庫和水廠數(shù)據(jù)的基礎

3、上，結合南水北調、黃河、水庫、水廠的水力聯(lián)系，對研究區(qū)供水系統(tǒng)進行概化，繪制供水系統(tǒng)網絡圖，全面反映了研究系統(tǒng)的供水關系，為建立系統(tǒng)調度模型提供基礎。
　　(3)對南水北調水源和黃河水源來水進行了分析，得到了不同水源不同來水頻率可供水量。運用Copula函數(shù)方法對兩種水源豐枯遭遇進行分析，對Copula函數(shù)進行擬合優(yōu)度檢驗和評價，選擇擬合最好的Copula函數(shù)形式。運用優(yōu)化出的Copula函數(shù)類型進行豐枯遭遇分析，得到了兩種水源不

4、同豐枯組合發(fā)生頻率。
　　(4)根據(jù)系統(tǒng)的結構和特點，擬定了跨流域調水工程與調蓄水庫聯(lián)合調度規(guī)則。以水廠缺水量最小和水庫蓄水增加量最多為目標函數(shù)，建立了聯(lián)合調度模型。根據(jù)調度模型的特點，采用MATLAB中l(wèi)inprog優(yōu)化工具箱進行求解，得到了不同水源來水組合條件下的調度結果。通過調蓄水庫參與和不參與調度結果對比，得到調蓄水庫最高可以使南水北調利用率提高9％，黃河水利用率提高74.3%，水庫蓄水增加量增多2769萬m3，柿園水廠和