水利工程論文-安陽(yáng)市水資源配置系統(tǒng)方案研究.doc

水利工程論文-安陽(yáng)市水資源配置系統(tǒng)方案研究摘要：針對(duì)河南省安陽(yáng)市水資源短缺情況以及水資源開(kāi)發(fā)利用中存在的主要問(wèn)題，通過(guò)水資源綜合規(guī)劃試點(diǎn)項(xiàng)目的研究，建立了一種具有多層次、多用戶、多水源特征的水資源配置動(dòng)態(tài)模擬模型系統(tǒng)。運(yùn)用該模型對(duì)安陽(yáng)市水資源進(jìn)行多方案、全方位的調(diào)配。關(guān)鍵詞：水資源配置系統(tǒng)方案一、安陽(yáng)市水資源系統(tǒng)基本情況社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況安陽(yáng)市位于河南省最北部的晉、冀、豫省交界處，西依太行山與山西省相連，東與濮陽(yáng)市相鄰，南與鶴壁市、新鄉(xiāng)市接壤，北臨漳河與河北省邯鄲市相望。國(guó)土總面積。全市轄區(qū)（北關(guān)、文峰、鐵西、開(kāi)發(fā)區(qū)、郊區(qū)）、縣（安陽(yáng)縣、湯陰縣、滑縣、內(nèi)黃縣）和市（林州市）。安陽(yáng)市是一個(gè)以農(nóng)業(yè)為主、多種工業(yè)并存的國(guó)家級(jí)歷史文化名城。轄區(qū)內(nèi)耕地面積為萬(wàn)，占河南省總耕地面積的。截至年底，全市總?cè)丝跒槿f(wàn)人，其中非農(nóng)業(yè)人口萬(wàn)人，農(nóng)業(yè)人口萬(wàn)人。年全市為億元，其中第一產(chǎn)業(yè)占、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)，人均為元。近年年均增長(zhǎng)率約。水資源情況安陽(yáng)市地處半濕潤(rùn)溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，總體氣候特點(diǎn)是春旱少雨，回暖快；夏季炎熱多雨，且雨量集中；秋季雨量適中；冬季寒冷少雨雪。多年平均降水量為，水面蒸發(fā)量（）為，相對(duì)濕度，多年平均氣溫。主要河流有：洹河、金堤河、淇河、湯河等。過(guò)境河流有漳河、衛(wèi)河。除金堤河屬黃河流域外，其他河流均屬海河流域漳衛(wèi)河水系。人工渠道主要有紅旗渠、躍進(jìn)渠、漳南渠和萬(wàn)金渠。主要泉域有小南海泉和珍珠泉。根據(jù)“安陽(yáng)市水資源綜合評(píng)價(jià)”成果，全市多年平均（）水資源總量為億。其中微咸水占，地表水占，地下水占，地表水與地下水資源的重復(fù)量占。本次評(píng)價(jià)的水資源總量比第一次水資源評(píng)價(jià)（年）的結(jié)果（億）減少了。全市水資源可利用總量為億，占全市水資源總量的，其中微咸水可利用量為億，地下水資源可利用量為億，地表水與地下水的重復(fù)可利用量為億。全市人均水資源量為，每公頃水資源量為，均低于河南省平均水平（人均水資源占有量，每公頃水資源量）。安陽(yáng)市的客水資源量?jī)|，主要包括：紅旗渠、躍進(jìn)渠和漳南干渠從漳河的年均引水量?jī)|，淇河年均入境水量（包括淅河和淇河的入境量之和）億。二、水資源開(kāi)發(fā)利用情況現(xiàn)狀年水資源開(kāi)發(fā)利用情況安陽(yáng)市現(xiàn)狀年（）各行業(yè)的用水情況見(jiàn)表，總用水量為億，其中農(nóng)業(yè)用水占絕大部分?，F(xiàn)狀年的用水情況與年的平均用水情況基本相同。全市現(xiàn)有大型水庫(kù)座，中型水庫(kù)座，小型水庫(kù)座，橡膠壩座，攔河閘多座以及多個(gè)大型供水渠系和大型灌區(qū)。大中型水庫(kù)的總庫(kù)容為億，總興利庫(kù)容為億。小型水庫(kù)的總庫(kù)容為億，總興利庫(kù)容為億。特別是紅旗渠工程宏大，聞名中外。大型的供水渠系還有躍進(jìn)渠、漳南干渠、幸福渠、萬(wàn)金渠、洹南渠等；還有許多塘、堰和水窖等小型水利工程；在平原地區(qū)先后打了萬(wàn)多眼機(jī)電井。另外，在平原低洼地帶設(shè)置了處行滯洪區(qū)，總面積達(dá)。這些水利工程對(duì)促進(jìn)安陽(yáng)市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保障城鄉(xiāng)人民生命財(cái)產(chǎn)安全和改善人民生活條件都發(fā)揮了重要作用。現(xiàn)狀年水利工程的供水量見(jiàn)表，其中地下水供水量占總供水量的。各規(guī)劃水平年的水資源需求在對(duì)安陽(yáng)市社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境發(fā)展情況分析預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，在考慮適當(dāng)?shù)墓?jié)水力度下，分析預(yù)測(cè)了高、中、低三套需水方案。中需水方案的各水平年的需水量及其需水結(jié)構(gòu)見(jiàn)表和表?？梢?jiàn)隨著時(shí)間的推移，農(nóng)業(yè)需水比例明顯下降，其他需水比例上升，特別是生態(tài)環(huán)境需求得到重視。年總需水量比現(xiàn)狀水平年約增加億。水資源開(kāi)發(fā)利用的主要特點(diǎn)和問(wèn)題從水資源開(kāi)發(fā)利用的角度看，安陽(yáng)市水資源系統(tǒng)存在以下主要特點(diǎn)和問(wèn)題：地勢(shì)西高東低以京廣鐵路線為界，西部為山丘區(qū)，總面積為；東部為沖積平原，總面積為。這一特點(diǎn)對(duì)水資源分布、供求關(guān)系和利用方式都有顯著影響。西部水資源量相對(duì)比東部豐富，農(nóng)業(yè)需水比例相對(duì)較高；東部工業(yè)和生活需水以及生態(tài)環(huán)境需水的比例相對(duì)較高；西部主要是開(kāi)發(fā)利用地表水，東部主要是開(kāi)發(fā)利用地下水；平原區(qū)與山丘區(qū)的交界地帶則多是地表水與地下水聯(lián)合運(yùn)用。水資源供求矛盾突出安陽(yáng)市屬于資源型缺水地區(qū)，人均水資源量（人）是全國(guó)的，每公頃水資源占有量（）是全國(guó)的?，F(xiàn)狀年水資源的開(kāi)發(fā)利用程度已達(dá)到了，其中地下水開(kāi)發(fā)利用程度為，已經(jīng)處于明顯的過(guò)度開(kāi)發(fā)利用狀態(tài)。地下水超采嚴(yán)重全市地下水超采現(xiàn)象十分嚴(yán)峻，目前年均超采量為億，年均超采率為，其中內(nèi)黃縣超采，滑縣超采。全市地下水埋深呈現(xiàn)出區(qū)域性、大幅度下降的趨勢(shì)，地下水降落漏斗的不斷擴(kuò)展，導(dǎo)致地下水資源不斷枯竭和機(jī)電井吊泵、設(shè)備報(bào)廢與更新的問(wèn)題。水污染問(wèn)題突出安陽(yáng)市水污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重，除山區(qū)河流水質(zhì)較好外，平原區(qū)河流普遍遭受污染；城市附近、平原區(qū)河道兩岸附近和污灌區(qū)的地下水均存在程度不同的污染；飲用水水源井也遭到一定程度的污染。污水既有外部來(lái)源，也有內(nèi)部來(lái)源。外部來(lái)源主要是衛(wèi)河。衛(wèi)河的水量最大，但是除了洪水以外基本上都是污水，改善衛(wèi)河水環(huán)境質(zhì)量，除了安陽(yáng)市的努力外，主要取決于上游地區(qū)。內(nèi)部來(lái)源是湯河及洹河。三、水資源系統(tǒng)配置方案研究安陽(yáng)市水資源規(guī)劃迫切需要一種能夠系統(tǒng)地針對(duì)上述特點(diǎn)和存在的主要問(wèn)題，合理布局各種水利工程，聯(lián)合調(diào)度各種水源，全面考慮生活、生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境需水的水資源系統(tǒng)配置新方法。為此，建立了一種具有多層次、多用戶、多水源特征的水資源配置動(dòng)態(tài)模擬模型系統(tǒng)，對(duì)安陽(yáng)市水資源進(jìn)行模擬，對(duì)水源和需求進(jìn)行了全方位的時(shí)空調(diào)配，經(jīng)過(guò)多方案比較，選出了合理配置方案，分析結(jié)果為安陽(yáng)市未來(lái)年時(shí)間尺度上的水資源優(yōu)化配置和統(tǒng)一管理提供了科學(xué)的依據(jù)。水資源系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖及系統(tǒng)配置方案設(shè)置將安陽(yáng)市水資源系統(tǒng)中各類物理元素（水庫(kù)、攔河閘、引水工程或揚(yáng)水站、水資源計(jì)算單元、河渠道交匯點(diǎn)等）概化為節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)間通過(guò)線段（河道或渠道等）連接，形成水資源系統(tǒng)概化網(wǎng)絡(luò)圖。以此圖為基礎(chǔ)，生成系統(tǒng)配置方案，并對(duì)每一方案進(jìn)行詳細(xì)的動(dòng)態(tài)模擬分析。遵循三個(gè)原則（即需水的代表性，供水的代表性，工程布局的代表性）和水資源三次平衡的思路，根據(jù)安陽(yáng)市的實(shí)際需要，設(shè)置套（）系統(tǒng)方案。“一次平衡”主要回答三個(gè)問(wèn)題：一是確定在無(wú)外在投資條件下未來(lái)不同時(shí)間斷面的供水能力和可供水量；二是確定在無(wú)直接節(jié)水工程投資條件下的水資源需求自然增長(zhǎng)量（一次平衡方案的需水量與二、三次平衡的需水量不同）；三是確定現(xiàn)狀開(kāi)發(fā)利用模式下的水資源供需缺口，為確定節(jié)水、治污和挖潛等措施提供依據(jù)?！岸纹胶狻笔窃凇耙淮纹胶狻钡幕A(chǔ)上，結(jié)合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)水和治污、挖潛等措施，所進(jìn)行的基于當(dāng)?shù)厮Y源承載能力的供需平衡分析，主要回答在充分發(fā)揮當(dāng)?shù)厮Y源承載能力條件下仍不能解決水資源供需缺口、只能依靠調(diào)水來(lái)解決缺水的問(wèn)題，為確定調(diào)水工程規(guī)模提供依據(jù)?！叭纹胶狻眲t是在“二次平衡”的基礎(chǔ)上，考慮調(diào)水條件下的水資源供需平衡分析，統(tǒng)籌考慮外調(diào)水量與當(dāng)?shù)厮Y源聯(lián)合運(yùn)用和優(yōu)化配置，主要用于回答外調(diào)水量及其合理分配問(wèn)題，為制定調(diào)水工程規(guī)劃方案提供依據(jù)。各方案供需平衡分析從水資源量的實(shí)際代表性考慮決定，所有系統(tǒng)方案各水平年的分析計(jì)算都采用年水文系列資料，逐月對(duì)全市個(gè)計(jì)算單元進(jìn)行了詳細(xì)的優(yōu)化模擬?，F(xiàn)狀年水供需平衡分析