黔中水利樞紐工程區(qū)域水資源演變規(guī)律及水資源配置研究.pdf

1、黔中地區(qū)位于貴州省中部，區(qū)位優(yōu)勢突出，是貴州省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展核心地帶。近幾十年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展步伐的加快，黔中地區(qū)水資源供需矛盾問題日漸凸顯，資源型缺水、工程性缺水并重，周期性和規(guī)律性出現(xiàn)的缺水嚴(yán)重限制當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展。根據(jù)國際公認(rèn)的缺水標(biāo)準(zhǔn)，黔中灌區(qū)屬于用水緊張地區(qū)；由于受持續(xù)性缺水影響，貴陽、安順等重點(diǎn)城區(qū)也已列入嚴(yán)重缺水地區(qū)，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、居民生活保障和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量均受到影響。因此，解決水資源問題成為黔中地區(qū)發(fā)展的首要任務(wù)。黔中水利

2、樞紐工程的建成，對于緩解黔中地區(qū)水資源嚴(yán)重短缺、優(yōu)化水資源管理和改善生態(tài)環(huán)境具有重大戰(zhàn)略性意義。由于工程量巨大，工程涉及面廣、規(guī)模大、影響地區(qū)眾多、建設(shè)管理十分復(fù)雜，在工程建設(shè)合理性論證過程及工程建成后的運(yùn)行管理中存在一系列技術(shù)難題，如水資源調(diào)度安全性評估、水資源優(yōu)化配置等問題，均需作進(jìn)一步研究和論證。
　　論文以實(shí)現(xiàn)黔中地區(qū)水資源可持續(xù)利用為研究目的，在明確研究區(qū)域特點(diǎn)及水資源利用存在的問題基礎(chǔ)上，對水源區(qū)水資源演變規(guī)律進(jìn)行深入

3、探討分析，利用年徑流系數(shù)等指標(biāo)評價(jià)了水庫建設(shè)運(yùn)行等人類活動對區(qū)域水資源演變造成的影響；結(jié)合研究區(qū)降水長系列資料，運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)法和Copula聯(lián)合分布函數(shù)分別對水源區(qū)和受水區(qū)進(jìn)行豐枯遭遇分析；針對黔中巖溶地貌廣布的特征，構(gòu)建了巖溶區(qū)水文模型，模擬地表來水情況，模型為區(qū)域水資源量計(jì)算提供了科學(xué)模型計(jì)算方法；建立受水區(qū)水資源優(yōu)化配置模型，設(shè)置不同調(diào)水方案對進(jìn)行黔中受水區(qū)不同規(guī)劃水平年進(jìn)行水資源優(yōu)化配置，評估黔中水利樞紐工程建設(shè)前后水資源盈缺狀

4、況，進(jìn)一步為區(qū)域水資源合理利用和提高水資源利用率提供科學(xué)依據(jù)。研究取得的成果和結(jié)論如下：
　　（1）對三岔河上游近50年歷史年降水量、年蒸發(fā)量、年平均徑流等水文序列進(jìn)行趨勢性分析、突變性分析和周期性檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，各水文序列均未出現(xiàn)顯著的趨勢變化?？傮w上，年降水量增加、年蒸發(fā)量減少，但年平均流量呈逐年減少趨勢。通過分析流域內(nèi)水庫建設(shè)運(yùn)行資料與水文序列趨勢變化對應(yīng)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)水庫工程的建設(shè)運(yùn)行對三岔河流域徑流變化有著必然的關(guān)系，尤其是大型水

5、庫工程的建設(shè)對徑流量削減作用明顯，并對減少下游地區(qū)洪水發(fā)生概率有一定貢獻(xiàn)。
　?。?）基于Copula函數(shù)方法和統(tǒng)計(jì)方法，分別構(gòu)建水源區(qū)和珠江、長江兩個(gè)受水區(qū)降水豐枯遭遇模型。分析發(fā)現(xiàn)，在年時(shí)間尺度上，調(diào)水有利的組合概率均在69％以上，可保證工程效益的發(fā)揮；水源區(qū)和長江流域受水區(qū)的調(diào)水有利概率稍大于珠江流域受水區(qū)；汛期的調(diào)水有利概率大于非汛期。
　　（3）構(gòu)建了適用于黔中巖溶山區(qū)的水文模型，對巖溶地下水系統(tǒng)復(fù)雜的巖溶地區(qū)水量

6、進(jìn)行模擬計(jì)算。在蓄滿產(chǎn)流的基礎(chǔ)上嵌入了多重線性水庫，線性水庫以并聯(lián)和串聯(lián)混合形式，客觀描述了巖溶山區(qū)裂隙水和地下水循環(huán)過程；匯流方法采用滯時(shí)演算法，減小了洪峰模擬誤差；模型參數(shù)優(yōu)化采用考慮擁擠度的算法多目標(biāo)粒子群算法MOPSO優(yōu)化參數(shù)，模擬效果更好，證明模型適用于黔中巖溶山區(qū)水文計(jì)算和無資料地區(qū)水庫來水長系列計(jì)算。
　?。?）建立受水區(qū)黔中地區(qū)水資源配置模型，對黔中灌區(qū)及貴陽、安順市區(qū)等單元水資源供需平衡分析。模型構(gòu)建過程中考慮不