江苏省南水北调受水区水资源配置模型及应用研究

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水是人类生存和发展不可缺少的自然资源,是社会发展的重要物质基础。随着人口的增长和社会经济的发展,水资源供需矛盾突出,跨流域调水以及水资源合理配置是水资源合理开发和利用的重要措施。为实现水资源在时间和地域上重新分配,使得在一定工程规模下水资源得到更充分、更合理的开发利用,以充分发挥南水北调工程在缓解江苏省受水区供需水矛盾中的重要作用。本文在总结国内外水资源配置模拟模型以及调水工程区水资源配置研究进展基础上,依据可持续发展理论,运用科学的技术和方法,对江苏省南水北调受水区水资源配置问题展开了以下研究:  水资源量估算。采用降雨径流模型法构建适用于平原河网地区的产流模型,将下垫面分为水面、水田、旱地和城镇道路用地,分别构建模型,按照地级市和水资源分区统计单元进行模型模拟,选定具有实测资料的2007年、2009年份进行模型验证。并将模拟计算结果与水资源公报进行对比,误差在允许范围之内,证明所建产流模型可较好的估算本地水资源量,并能够模拟水资源分配过程,为后续的水资源合理配置奠定了基础。  供需水预测与分析。主要运用发展指标与用水定额法及调查统计的方法对工业、农业、生活、生态环境需水以及船闸需水进行了科学合理的预测,然后采用长系列水文径流资料对主要供水工程进行常规径流调节计算,得供水量。按照地级市与水资源分区两种不同统计口径计算其需水量和供水量,并进行水资源供需平衡分析。模型模拟的需水结果与江苏省水资源公报以及江苏省水资源综合规划成果基本一致,缺水结果与江苏省水资源综合规划成果相协调。  进行水资源调度研究。首先运用ArcGIS软件对水资源系统进行概化,在完成水资源量估算以及供需水预测分析的基础上,构建了适用于调水工程区的河网水动力学模型,结合制定的水利工程调度方案模拟水流运动。经计算得到主要节点的水位和流量,将模拟值与实测值进行对比,在误差范围之内,说明该模型具有较高的精度。另外,采用闸站调度规划方案,模拟研究区闸站翻水情况,与实际情况较为吻合。  在水资源量估算、供需水预测与分析以及水资源调度的基础上,进行水资源合理配置研究,提出基准2009年和规划2020年水资源配置方案。通过模型计算得到研究区内基准与规划工情下,50%保证率(平水年)、75%保证率(一般干旱年)、95%保证率(特殊干旱年)的不同行业的供水配置情况。结果表明规划年与基准年相比需水略有增加,供水增加明显,缺水量大幅度减少,尤其是在一般干旱年,规划年的缺水量与基准年相比,下降76.1%。根据基准年与规划年的不同典型年型闸站翻水量模拟计算结果,规划年闸站翻水能力显著增大,因此有助于改善区域缺水状况。
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