水源區(qū)河流水資源系統(tǒng)對跨流域調水的響應研究——以漢江上游為例.pdf

1、水資源的時空分布不均勻以及人類社會對水資源需求的持續(xù)增長，致使許多地區(qū)都出現(xiàn)了水資源短缺的局面，并且不斷加劇?？缌饔蛘{水工程的提出和實施成為緩解水資源供需矛盾、合理開發(fā)利用水資源、改善水土資源分布格局、實現(xiàn)水資源合理配置的有效措施之一?？缌饔蛘{水改變了水資源天然的時空分布格局，與之相聯(lián)系的河流水資源系統(tǒng)則會相應地產生一系列的響應，使河流的健康及水資源可持續(xù)利用受到影響。因此，研究河流水資源系統(tǒng)對跨流域調水的響應，具有重要的理論意義應用價

2、值。
　　本論文從系統(tǒng)理論出發(fā)，針對陜西省南水北調的引漢濟渭工程，以漢江上游水資源系統(tǒng)為研究對象，從河流水文系統(tǒng)、河流生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)、梯級水庫群調度運行等方面研究了水源河流水資源系統(tǒng)對跨流域調水的響應過程及結果。論文取得的主要研究成果如下:
　　(1)從系統(tǒng)理論出發(fā)，論述河流水資源系統(tǒng)的定義、結構、功能及特性;在此基礎上，從水文、生態(tài)、水庫（群）調度運行及水資源管理四個方面，闡述河流水資源系統(tǒng)對跨流域調水的響應，提出了河流水資

3、源系統(tǒng)對跨流域調水系統(tǒng)響應的范圍和內容，初步構建了河流水資源系統(tǒng)對跨流域調水響應的基本理論與體系。
　　(2)以漢江石泉、安康和白河水文站為控制斷面，采用非線性理論和統(tǒng)計學方法，分析了漢江上游徑流的年內分配、年際變化規(guī)律、徑流突變點、周期、演變趨勢及趨勢的持續(xù)性等，揭示了漢江上游徑流特征及演變規(guī)律。
　　(3)針對漢江上游梯級水電站水庫群的任務及特點，綜合考慮發(fā)電目標與防洪目標，建立漢江上游梯級水庫群優(yōu)化調度模型，采用改進粒

4、子群算法求解模型;根據(jù)引漢濟渭工程的引水過程、引水規(guī)模等，設置了漢江上游梯級水庫群優(yōu)化調度情景方案集，獲得了不同方案下梯級水庫群長系列優(yōu)化運行策略。
　　(4)分析了石泉站、安康站、白河水文站調水前后的徑流情勢變化，選取了特豐、豐、平、枯、特枯五個典型年的徑流過程，采用徑流年內分配不均勻系數(shù)Cvy年內分配完全調節(jié)系數(shù)Cr、集中度Cd、集中期D等響應指標，對各指標進行了計算和對比分析，獲得了漢江上游徑流情勢對引漢濟渭的響應成果。

5、r>　　(5)以維持漢江上游生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡為目的，闡述了河流生態(tài)流量的概念;結合漢江上游的特點，采用Tennant方法計算得到漢江上游主要控制斷面的生態(tài)流量;選擇生態(tài)流量破壞率與生態(tài)流量破壞的時間分布，作為漢江上游生態(tài)流量對引漢濟渭的響應指標，計算各個方案下的生態(tài)流量破壞率及生態(tài)流量破壞時間分布，分析不同方案下漢江上游生態(tài)流量的保障程度，獲得了漢江上游河流生態(tài)流量對引漢濟渭的響應。
　　(6)選取多年平均發(fā)電量、多年平均發(fā)電效

6、益、枯水期平均出力作為響應指標，分析了漢江上游梯級水庫發(fā)電調度對引漢濟渭的各指標變化，通過各項指標值對比分析，從定性、定量兩個方面，揭示了漢江上游水庫群發(fā)電調度對引漢濟渭的響應。
　　(7)綜合考慮漢江上游徑流情勢、生態(tài)流量、水庫群發(fā)電調度對引漢濟渭響應成果，繪制石泉、白河、安康的系統(tǒng)響應圖，綜合分析了各響應指標對不同的引水過程、引水規(guī)模、電價擾動的響應過程;根據(jù)漢江上游河流水資源系統(tǒng)對引漢濟渭的響應，提出了引漢濟渭實施后漢江上游