沭水东调工程跨流域水库群联合供水研究

摘要：在分析日照市沭水东调工程特点的基础上，以城市供水量最大、水库弃水量最小为目标建立了多目标跨流域水库群联合供水调度模型。同时，将遗传算法嵌套于长系列变动时历法中，对工程涉及的沭河流域青峰岭、小仕阳、峤山水库以及傅疃河流域日照水库进行联合供水调算，探讨沭河流域各水库的可调限制库容和日照水库需水动态限制库容等调水指标。结果表明，水库群联合供水较各水库单独供水可增加利用沭河水量939万m3，反映了水库群联合调度有助于充分挖掘沭河流域各水库的供水潜力，对解决日照市区供水缺口十分有利。

关键词：跨流域水库群；联合供水调度；调出区水库可调限制库容；调入区水库需调水动态限制库容；大系统分析协调原理；遗传算法

中图分类号：TV697.12 文献标识码：A 文章编号：

日照市水资源与生产力要素的空间分布不协调问题越来越突出：西北部沭河流域莒县水资源丰富、开发条件好而利用率相对不高，东南部傅疃河流域市区企业密集，经济发达，城市供水能力却严重不足。这构成了市域范围内跨流域调水、丰歉互济的自然条件，为此日照市提出了沭水东调工程。该工程涉及调出区及调入区4个水库，由于不同流域来水的丰枯过程和各水库调节性能均有不同，因此本文拟对沭水东调工程相关的水库群联合供水优化进行研究，以确定供给日照市区的最大城市供水能力，增加有效供水量。

[BT2][STHZ]1 沭水东调工程概况

日照市沭水东调工程是连通境内沭河、傅疃河两大水系的水资源优化配置工程，工程线路全长8802 km。工程基本任务是将沭河流域青峰岭水库、小仕阳水库、峤山水库和沭河河道雨洪资源通过工程措施调至傅疃河流域的日照水库，经日照水库调蓄后向日照市区供水。本工程所涉及水库群构成方式示意图见图1，由该图可看出该水库群为混联式水库群，水力关系十分复杂。

3.1 沭河流域

3.2 傅疃河流域

3.3 供水源调度次序

4 跨流域水库群联合供水优化调算方法

水库群联合供水调算总思路是：确定调出区流域青峰岭、小仕阳、峤山水库的生态供水限制库容、农灌限制库容、可调限制库容，以及日照水库的城市供水限制库容、生态供水限制库容、农灌限制库容、需调水限制库容以后，采用长系列变动时历法进行调算，最终确定供给日照市区的最大供水能力。

4.1 调出区水库可调限制库容的确定

4.3 跨流域水库群联合供水调算算法

采用将遗传算法嵌套于长系列变动时历法中的算法进行联合供水调算步骤如下。

（1）输入初值：各水库的来水量、用户需水量、沭水东调工程的最大日供水量以及各限制库容初值，包括日照水库需调水、生态补水、[HJ1.84mm]城市供水、农灌供水限制库容；青峰岭水库可调限制库容、生态补水、农灌供水限制库容；小仕阳水库可调限制库容、生态补水、农灌供水限制库容；峤山水库可调限制库容、生态补水、农灌供水限制库容。

（2）[JP2]计算日照水库可调蓄的调水量X5，青峰岭、小仕阳、峤山水库坝下的可调出水量，以及区间雨洪水可调出的水量。[JP]

5.2 结果分析

6 结论

（1）沭水东调工程是解决日照市水资源空间分布不均匀问题的重要工程措施，同时对调出流域及调入区流域水库群进行联合供水调度，可充分挖掘利用沭河流域的丰富雨洪水资源，增加傅疃河流域的可供水量。

（2）通过对沭河流域水库设定可调限制库容，傅疃河流域水库设定需调水动态限制库容，即可充分保障沭河流域各用水户的用水需求，又可避免沭河水资源被调入日照水库后弃掉，不会造成水资源浪费。

（3）青峰岭水库、小仕阳水库、峤山水库及日照水库4座水库联合供水较青峰岭、小仕阳及峤山水库单独供水可增加利用沭河水量939万m3。这表明水库群联合调度较单库调度更能进一步挖掘沭河流域各水库的供水潜力，对解决日照市区供水缺口十分有利。 经论证分析，沭水东调供水源中利用雨洪水资源量比例为69%，利用水库富余兴利水量比例为31%。

值得说明的是，跨流域调水工程调度系统是一个复杂的系统工程，本文主要针对规划设计阶段中跨流域库群联合供水调度有关问题进行系统研究，下一步需重点研究实时调度阶段考虑降雨预报信息的跨流域水库群联合调度及其风险分析问题。

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