论文部分内容阅读
随着南水北调中线工程引水进京，北京形成了外调水、当地地表水和地下水多水源联合供水的格局，多水源在保障北京供水的同时，其与北京环路供水系统各水厂以及调蓄系统的水量联合调配问题是目前亟待解决的问题，本论文围绕北京市环路供水系统水量联合调配问题，对多水源水资源变化规律，水源遭遇问题及其风险管理，需水预测，不同计算尺度下的环路供水系统水量联合调配以及应急状况下环路供水系统水量调度问题进行了研究，取得了以下主要的研究成果：
(1)北京市环路供水系统多水源水资源规律研究。选用多柙研究指标与研究方法对丹江口水库和密云水库径流变化进行了分析，结果表明，两流域径流序列年际变化大，年内分配不均，存在周期变化规律，并且来水均呈减少趋势。
(2)根据全球气候模式GCM，选用RCP4.5排放情景，应用统计降尺度方法预测了丹江口水库区域以及密云水库区域未来降水，选取SPI干旱指标分析两区域未来干旱情况，结果表明，西区域降水均呈减少趋势，SPI变化不均，常有极端干旱事件发生，这些都不利于调水与水资源配置。
(3)联合Copula函数与贝叶斯网络理论，构建了两水源地水资源遭遇风险分析模型，结果表明调水最不利的情景(丹江口水库枯水年遭遇密云水库枯水年)发生概率为27.56%，调水有利概率为72.44%。
(4)构建了水资源调配网络节点图，分析了大宁水库调蓄库容变化对环路供水系统的影响，建立了环路供水系统缺水量最小模型，采用粒子群优化算法对模型求解，计算了南水北调来水无预报、有预报两种情景下的大宁水库最优调蓄库容。结果表明：南水北调来水无预报时，大宁水库需设置调蓄库容779万m3，有预报时，人宁水库调蓄库容为498.56万m3。
(5)南水北调实后，密云水库功能发生改变，在满足水资源配置的同时，成为北京市战略备用水源。因此，提出了考虑水库水质的密云水库水量交换率这一指标，建立了密云水库水量交换率最大的环路供水系统水量调配模型，并采用多目标粒子群优化算法(MOPSO)对模型进行求解。
(6)考虑南水北调来水为0时、密云水库来水为0时、环线管网事故时以及极端工况下，建立了环路水量调度规则，对不同突发事故下环路供水系统方案求解，得到应急状况下环路供水系统水量调配结果。
(1)北京市环路供水系统多水源水资源规律研究。选用多柙研究指标与研究方法对丹江口水库和密云水库径流变化进行了分析，结果表明，两流域径流序列年际变化大，年内分配不均，存在周期变化规律，并且来水均呈减少趋势。
(2)根据全球气候模式GCM，选用RCP4.5排放情景，应用统计降尺度方法预测了丹江口水库区域以及密云水库区域未来降水，选取SPI干旱指标分析两区域未来干旱情况，结果表明，西区域降水均呈减少趋势，SPI变化不均，常有极端干旱事件发生，这些都不利于调水与水资源配置。
(3)联合Copula函数与贝叶斯网络理论，构建了两水源地水资源遭遇风险分析模型，结果表明调水最不利的情景(丹江口水库枯水年遭遇密云水库枯水年)发生概率为27.56%，调水有利概率为72.44%。
(4)构建了水资源调配网络节点图，分析了大宁水库调蓄库容变化对环路供水系统的影响，建立了环路供水系统缺水量最小模型，采用粒子群优化算法对模型求解，计算了南水北调来水无预报、有预报两种情景下的大宁水库最优调蓄库容。结果表明：南水北调来水无预报时，大宁水库需设置调蓄库容779万m3，有预报时，人宁水库调蓄库容为498.56万m3。
(5)南水北调实后，密云水库功能发生改变，在满足水资源配置的同时，成为北京市战略备用水源。因此，提出了考虑水库水质的密云水库水量交换率这一指标，建立了密云水库水量交换率最大的环路供水系统水量调配模型，并采用多目标粒子群优化算法(MOPSO)对模型进行求解。
(6)考虑南水北调来水为0时、密云水库来水为0时、环线管网事故时以及极端工况下，建立了环路水量调度规则，对不同突发事故下环路供水系统方案求解，得到应急状况下环路供水系统水量调配结果。