鄭州市城區(qū)跨流域調(diào)水工程與調(diào)蓄水庫聯(lián)合調(diào)度研究.pdf

1、水資源是人類生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著經(jīng)濟(jì)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(diào)水工程來水具有年內(nèi)和年際不均勻性，與水廠用水不相匹配；另一方面，調(diào)蓄水庫可以調(diào)蓄跨流域調(diào)水工程不均勻的來水，改善來水與水廠用水的協(xié)調(diào)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(diào)水工程中調(diào)蓄水庫參與的

2、水資源調(diào)度問題具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。本文在總結(jié)相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，以鄭州市城區(qū)跨流域調(diào)水工程-調(diào)蓄水庫-水廠系統(tǒng)為研究對象，對跨流域調(diào)水工程與調(diào)蓄水庫聯(lián)合調(diào)度問題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，主要研究內(nèi)容和成果如下：
　　(1)在查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)水庫調(diào)度、多水源調(diào)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(diào)水工程中的南水北調(diào)、黃河、水庫和水廠數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)

3、上，結(jié)合南水北調(diào)、黃河、水庫、水廠的水力聯(lián)系，對研究區(qū)供水系統(tǒng)進(jìn)行概化，繪制供水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖，全面反映了研究系統(tǒng)的供水關(guān)系，為建立系統(tǒng)調(diào)度模型提供基礎(chǔ)。
　　(3)對南水北調(diào)水源和黃河水源來水進(jìn)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(jìn)行分析，對Copula函數(shù)進(jìn)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(jìn)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(jié)構(gòu)和特點，擬定了跨流域調(diào)水工程與調(diào)蓄水庫聯(lián)合調(diào)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(biāo)函數(shù)，建立了聯(lián)合調(diào)度模型。根據(jù)調(diào)度模型的特點，采用MATLAB中l(wèi)inprog優(yōu)化工具箱進(jìn)行求解，得到了不同水源來水組合條件下的調(diào)度結(jié)果。通過調(diào)蓄水庫參與和不參與調(diào)度結(jié)果對比，得到調(diào)蓄水庫最高可以使南水北調(diào)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