水利工程論文-安陽市水資源配置系統(tǒng)方案研究摘要：針對河南省安陽市水資源短缺情況以及水資源開發(fā)利用中存在的主要問題，通過水資源綜合規(guī)劃試點項目的研究，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態(tài)模擬模型系統(tǒng)。運用該模型對安陽市水資源進行多方案、全方位的調(diào)配。關(guān)鍵詞：水資源配置系統(tǒng)方案一、安陽市水資源系統(tǒng)基本情況社會經(jīng)濟概況安陽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。國土總面積。全市轄區(qū)（北關(guān)、文峰、鐵西、開發(fā)區(qū)、郊區(qū)）、縣（安陽縣、湯陰縣、滑縣、內(nèi)黃縣）和市（林州市）。安陽市是一個以農(nóng)業(yè)為主、多種工業(yè)并存的國家級歷史文化名城。轄區(qū)內(nèi)耕地面積為萬，占河南省總耕地面積的。截至年底，全市總?cè)丝跒槿f人，其中非農(nóng)業(yè)人口萬人，農(nóng)業(yè)人口萬人。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。近年年均增長率約。水資源情況安陽市地處半濕潤溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，總體氣候特點是春旱少雨，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，相對濕度，多年平均氣溫。主要河流有：洹河、金堤河、淇河、湯河等。過境河流有漳河、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、躍進渠、漳南渠和萬金渠。主要泉域有小南海泉和珍珠泉。根據(jù)“安陽市水資源綜合評價”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。本次評價的水資源總量比第一次水資源評價（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）。安陽市的客水資源量億，主要包括：紅旗渠、躍進渠和漳南干渠從漳河的年均引水量億，淇河年均入境水量（包括淅河和淇河的入境量之和）億。二、水資源開發(fā)利用情況現(xiàn)狀年水資源開發(fā)利用情況安陽市現(xiàn)狀年（）各行業(yè)的用水情況見表，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)有大型水庫座，中型水庫座，小型水庫座，橡膠壩座，攔河閘多座以及多個大型供水渠系和大型灌區(qū)。大中型水庫的總庫容為億，總興利庫容為億。小型水庫的總庫容為億，總興利庫容為億。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渠、漳南干渠、幸福渠、萬金渠、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)先后打了萬多眼機電井。另外，在平原低洼地帶設(shè)置了處行滯洪區(qū)，總面積達。這些水利工程對促進安陽市的社會經(jīng)濟發(fā)展、保障城鄉(xiāng)人民生命財產(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安陽市社會、經(jīng)濟和環(huán)境發(fā)展情況分析預(yù)測的基礎(chǔ)上，在考慮適當(dāng)?shù)墓?jié)水力度下，分析預(yù)測了高、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)見表和表?？梢婋S著時間的推移，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。水資源開發(fā)利用的主要特點和問題從水資源開發(fā)利用的角度看，安陽市水資源系統(tǒng)存在以下主要特點和問題：地勢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。這一特點對水資源分布、供求關(guān)系和利用方式都有顯著影響。西部水資源量相對比東部豐富，農(nóng)業(yè)需水比例相對較高；東部工業(yè)和生活需水以及生態(tài)環(huán)境需水的比例相對較高；西部主要是開發(fā)利用地表水，東部主要是開發(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)合運用。水資源供求矛盾突出安陽市屬于資源型缺水地區(qū)，人均水資源量（人）是全國的，每公頃水資源占有量（）是全國的?，F(xiàn)狀年水資源的開發(fā)利用程度已達到了，其中地下水開發(fā)利用程度為，已經(jīng)處于明顯的過度開發(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，地下水降落漏斗的不斷擴展，導(dǎo)致地下水資源不斷枯竭和機電井吊泵、設(shè)備報廢與更新的問題。水污染問題突出安陽市水污染問題日趨嚴(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。污水既有外部來源，也有內(nèi)部來源。外部來源主要是衛(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，除了安陽市的努力外，主要取決于上游地區(qū)。內(nèi)部來源是湯河及洹河。三、水資源系統(tǒng)配置方案研究安陽市水資源規(guī)劃迫切需要一種能夠系統(tǒng)地針對上述特點和存在的主要問題，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態(tài)模擬模型系統(tǒng)，對安陽市水資源進行模擬，對水源和需求進行了全方位的時空調(diào)配，經(jīng)過多方案比較，選出了合理配置方案，分析結(jié)果為安陽市未來年時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)置將安陽市水資源系統(tǒng)中各類物理元素（水庫、攔河閘、引水工程或揚水站、水資源計算單元、河渠道交匯點等）概化為節(jié)點，各節(jié)點間通過線段（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，并對每一方案進行詳細的動態(tài)模擬分析。遵循三個原則（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)安陽市的實際需要，設(shè)置套（）系統(tǒng)方案?！耙淮纹胶狻敝饕卮鹑齻€問題：一是確定在無外在投資條件下未來不同時間斷面的供水能力和可供水量；二是確定在無直接節(jié)水工程投資條件下的水資源需求自然增長量（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)水來解決缺水的問題，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際代表性考慮決定，所有系統(tǒng)方案各水平年的分析計算都采用年水文系列資料，逐月對全市個計算單元進行了詳細的優(yōu)化模擬?，F(xiàn)狀年水供需平衡分析