西安城市供水多水源水量水质联合优化调度_王晓峰
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西安市通过水务发展规划将实现"八水润西安"更新时间:2011-12-14 17:07来源:西安日报作者: 阅读:200网友评论0条12日,西安市政府常务会原则通过《西安市“十二五”水务发展规划》。
未来西安市将利用5到10年时间,把水利作为西安市基础设施建设的优先领域,坚持水资源节约保护,合理开发及优化配置,坚持污染防治与景观开发相结合,做大做强水务事业,恢复“八水绕长安”胜景,实现“八水润西安”的生态水利新格局。
未来10年实现“八水润西安” 生态水利新格局目前,西安市人均占有水资源量278立方米,相当于全国平均水平的13.25%,远远低于国际公认的人均年水资源量500立方米的绝对缺水线,是全国乃至全球最缺水的地区之一。
水资源配置不科学,地表水开发利用程度低,调蓄能力差。
全市96座水库可调蓄水量6.4亿立方米,仅占地表水资源量的32%。
地下水超采严重,再生水回用率低。
根据《规划》,“十二五”期间到2020年,西安将基本解决全市水资源短缺、洪涝干旱、水污染等重大问题,基本建成适应国际化大都市要求的现代水务四大体系和关系经济社会发展全局的十大水利工程。
建成“八水绕长安,九湖映古城”,城在水中、水在城中、水韵长安的现代化生态型大都市。
到2020年,全市“大水务”格局成熟运行,基本建成防洪抗旱减灾体系、水资源合理配置和高效利用体系、水资源保护和河湖健康保障体系、水务科学发展制度体系等四大体系。
基本建成关系经济社会发展的十大水利工程,即重点水源工程、水生态工程、防洪保安工程、农村水利工程、城镇供排水工程、污水处理和非传统水资源利用工程、节约用水工程、水资源保护工程、渔业发展工程、水务管理工程。
城市供水应急将建西安市区供水大环网未来,西安市将初步建立与经济社会发展相适应的防洪减灾体系,使渭河、灞河、浐河、涝河等重点河段,城区、临潼区、蓝田县城、泾河开发区等中小河流设防达到规划的防洪标准。
初步建成秦岭北麓山洪灾害重点防治区防灾减灾体系和防洪抗旱减灾风险管理机制,减少山洪灾害导致的群死群伤事件发生。
城市多水源联合供水优化配置研究摘要:水资源优化配置通常涉及“水资源—社会经济—生态环境”这一复杂的巨系统,影响因素多,用水目标多,因此在进行水资源优化配置时需要统筹考虑多因素,力求寻找多目标协同配合下的最大综合效益。
对于多目标优化配置的求解方法,常用一般有两种:一是将多目标优化问题转化成单目标优化问题进行求解,此方法一次只能求得一个解,效率低下;二是利用启发式智能算法对多目标数学模型进行求解,得到方案解集,通过对解集中方案的筛选得到多目标问题的最优解,一次可以获得多个解,效率高,求解快,受到国内外诸多学者的关注。
本文主要分析城市多水源联合供水优化配置研究。
关键词:水资源配置;多目标优化;多目标模糊优选模型引言水资源短缺问题已经成为社会经济及全球可持续性的重大问题,其严重威胁人类生存及经济发展。
在2019年联合国发表的《世界水发展报告》中提出全球面临水资源短缺问题的人口数约占总人口数的25%,人类正面临全球性的水危机。
近年来,对稀缺水资源的过度使用和管理不善正在加剧水资源的供需矛盾,导致多用水户用水竞争激烈。
因此,通过水资源优化配置,使得有限的水资源可以合理的分配给多目标用水户,对于维护地区和平稳定、促进地区经济可持续发展至关重要。
1、供水工程管理与水源地保护问题分析尽管加强了供水项目的建设和改进,有效地满足了人民的用水需求,但在项目管理和水源保护方面仍然发现了许多问题,对供水项目的稳定性和可持续性产生了严重影响。
具体表现如下:(1)管理系统不完善。
缺乏持续有效的水管理机制,特别是在建筑工程完成后,严重影响了供水项目的运作和效率,也无法有效解决相关的生计问题。
(2)由于供水有限,建筑工地分散,特别是在农村地区,这些特点更加明显。
缺乏中央供水系统也使管理工作复杂化,最终造成供水分散的局面,只限于生活用水和灌溉用水,而城市用水较少。
(3)供水工程缺乏安全。
一方面,作为经济发展进程的一部分,水资源污染、某些地区的环境损害以及缺乏适当的科学标准来处理家庭废物,都是水资源污染的因素,威胁着水资源的安全和水资源的稳定与和谐发展另一方面,设备老化,经过长时间使用后,可能会过时,如果不及时维护,可能会影响正常用水和供水项目的效率。
西安市人民政府关于公布西安市城市饮用水地下水源保护区的通知正文:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 西安市人民政府关于公布西安市城市饮用水地下水源保护区的通知(市政发[1999]186号1999年12月13日)“西安市城市饮用水地下水源保护区”已经第48次市长办公会议批准,现予公布,请组织实施。
加强城市饮用水地下水源保护区的污染防治与管理,是保证我市经济可持续发展和人民群众生活用水安全的重要措施。
各区、县人民政府要根据批准的地下水源保护区范围,按照国家有关规定及《西安市城市饮用水源污染防治管理条例》,进行清理整顿,凡不符合要求的,必须坚决纠正。
市公用事业及城市供水部门,要采取逐步实施的办法,完成5个地下水源一级保护区扩征土地及一、二级保护区和监控区设界的问题。
有关“西安市城市饮用水地下水源保护区”的技术问题由西安市环境保护局负责解释。
西安市城市饮用水地下水源保护区西安市城市饮用水地下水源地共有5处,它们分别是:灞、浐水源地(二水厂);沣、皂水源地(三水厂);渭滨水源地(四水厂);西北郊水源地(五水厂);东北郊段村水源地(六水厂)。
其保护区范围如下:一、灞、浐水源地(二水厂)一级保护区:以开采井为中心,半径为30米的范围内。
其中灞西水源地11#、12#、13#井半径为50米的范围内。
二级保护区:灞西水源地:向河侧以灞河为界,长2700米。
背河侧由边沿井向外延伸350米,以平滑曲线连结的范围内。
灞东水源地:向河侧以灞河为界,长2100米。
背河侧由边沿井向外延伸320米,以平滑曲线连结的范围内。
浐河十里铺水源地:向河侧以浐河为界,长160米。
背河侧由边沿井向外延伸160米,以平滑曲线连结的范围内。
西安市人民政府办公厅关于印发西安市实行最严格水资源管理制度考核办法的通知文章属性•【制定机关】西安市人民政府•【公布日期】2012.11.19•【字号】市政办发[2012]251号•【施行日期】2012.11.19•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】水资源正文西安市人民政府办公厅关于印发西安市实行最严格水资源管理制度考核办法的通知(市政办发〔2012〕251号)各区、县人民政府,市人民政府各工作部门,各直属机构:《西安市实行最严格水资源管理制度考核办法》已经市政府同意,现印发你们,请认真遵照执行。
西安市人民政府办公厅2012年11月19日西安市实行最严格水资源管理制度考核办法第一条为了全面贯彻《中共中央、国务院关于加快水利改革发展的决定》(中发〔2011〕1号)和中央水利工作会议精神,推进实行最严格水资源管理制度,确保“十二五”水资源管理目标任务的顺利实现,特制定本办法。
第二条本办法适用于各区县政府、各开发区管委会、市级各有关部门实行最严格水资源管理制度目标完成情况和措施落实情况的考核。
实行最严格水资源管理制度目标考核包括:用水总量、万元工业增加值用水量、农田灌溉水有效利用系数及主要河、湖、库水功能区达标率4项定量指标和组织领导、指标分解落实情况检查、水资源开发利用控制措施、用水效率控制措施、水功能区限制纳污措施、监控体系建设、保障措施落实情况及宣传教育等8项定性指标。
第三条考核量化办法,满分为100分。
各区县政府及相关开发区管委会考核办法中前四项指标为否决性指标,只要有一项未完成,则为未完成等级,取消年底专项考核评优资格;其他指标为定量考核指标,按照落实情况进行评分。
各市级部门按照各自考核指标落实情况进行评分。
考核结果分为优秀(90分以上)、良好(80-90分)、及格(60-79分)、不及格(60分以下)四个等级,具体考核计分方法见考核计分表。
第四条各区县政府及相关开发区管委会主要负责人对本行政区内水资源管理和保护工作负总责。
西安市人民政府办公厅关于成立城市供水建设协调领导小组的通知文章属性•【制定机关】西安市人民政府•【公布日期】2013.09.30•【字号】市政办函[2013]162号•【施行日期】2013.09.30•【效力等级】地方工作文件•【时效性】现行有效•【主题分类】水资源正文西安市人民政府办公厅关于成立城市供水建设协调领导小组的通知(市政办函〔2013〕162号)各区、县人民政府,市人民政府各工作部门,各直属机构:为进一步做好我市水源建设工作,保障城市供水安全,市政府决定成立城市供水建设协调领导小组。
现将领导小组成员名单通知如下:一、领导小组名单组长:张宁副市长副组长:王西京市政府副秘书长杨立市水务局局长石卫平西安水务集团董事长成员:刘秦市发改委巡视员杨宁市财政局副局长王学超市规划局副局长李振高市建委副主任耿涛市市政局副局长王俊市水务局副局长张蔚市市容园林局副局长王禄仕西安水务集团副总经理王海玲市交警支队支队长张炜新城区副区长邢宏锋碑林区副区长陈选良莲湖区副区长曹宇雁塔区副区长刘其智灞桥区副区长张发俭未央区副区长张友社阎良区副区长王海成临潼区副区长仵江长安区副区长XXX辉蓝田县副县长张成群户县副县长陈顺利周至县副县长张韶辉高陵县副县长二、成员单位职责市水务局:负责做好城市供水水源建设和城区自来水老旧管网改造计划的编报,督促水务集团按计划完成年度城市供水水源建设任务和城区自来水老旧管网改造计划。
市发改委:负责城市水源工程建设及城区自来水老旧管网改造项目中省资金争取及项目审批。
市财政局:负责市本级城市供水水源建设和城区自来水老旧管网改造专项资金的落实、及时拨付,核查资金使用情况。
市规划局:负责在城市总体规划中做好城市供水水源规划,负责城市水源建设及城区老旧管网改造工程的规划审批。
市建委:负责将年度老旧管网改造计划纳入城建计划并逐年下达等。
市市政局:负责城区自来水老旧管网改造工程占用市政道路等手续的办理及相关费用的减免。
西安市人民政府办公厅关于印发黑河水源地水质改善工作实施方案的通知文章属性•【制定机关】西安市人民政府•【公布日期】2013.07.16•【字号】市政办发[2013]85号•【施行日期】2013.07.16•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】水资源正文西安市人民政府办公厅关于印发黑河水源地水质改善工作实施方案的通知(市政办发〔2013〕85号)各区、县人民政府,市人民政府各工作部门,各直属机构:《黑河水源地水质改善工作实施方案》已经市政府第56次常务会议研究同意。
现印发你们,请认真组织实施,严格遵照执行。
西安市人民政府办公厅2013年7月16日黑河水源地水质改善工作实施方案为切实保护黑河水源地水质,保障供水安全,根据《陕西省城市饮用水水源保护区环境保护条例》、《西安市城市饮用水源地污染防治管理条例》、《西安市黑河引水系统保护条例》等有关规定,结合黑河水源地实际,制定本实施方案。
一、原则及目标(一)工作原则。
1.饮用水源优先保护原则;2.库区供水安全原则;3.统筹规划与分段实施原则;4.工程措施与管理措施结合原则。
(二)工作目标。
1.近期目标:到2015年底,通过库区水质改善工程、建设区域小型污水处理站、垃圾收集清运等工程措施和加强水源地监管等管理措施,改善水库水质和减缓水质异常现象的发生。
2.远期目标:到2020年底,通过生态移民与生态修复、建立水源地保护管理机制等措施,力争水库水质持续稳定达标。
二、任务分解(一)近期水质保护措施。
1.工程措施(1)库区打捞清运。
组建打捞、清运队伍,对库区600米高程以下水体表面及沿岸枯枝、落叶、垃圾等漂浮物进行打捞、收集并外运。
(责任单位:西安水务集团)(2)修建拦污索、拦渣坝。
加快在库尾修建拦污索、拦渣坝的前期论证工作,并积极组织实施,有效拦截汛期漂浮物和上游泥沙,减少汛期冲入水库淤泥量。
(牵头单位:西安水务集团;配合单位:市水务局、市环保局、市科技局)(3)工程措施改善水质。
西安市城市供水用水条例(2024修正)文章属性•【制定机关】西安市人大及其常委会•【公布日期】2024.07.05•【字号】西安市人民代表大会常务委员会公告〔17届〕第66号•【施行日期】2024.07.05•【效力等级】省、自治区的人民政府所在市地方性法规•【时效性】现行有效•【主题分类】水资源正文西安市城市供水用水条例(2013年10月29日西安市第十五届人民代表大会常务委员会第十二次会议通过2013年11月29日陕西省第十二届人民代表大会常务委员会第六次会议批准根据2016年12月22日西安市第十五届人民代表大会常务委员会第三十六次会议通过2017年3月30日陕西省第十二届人民代表大会常务委员会第三十三次会议批准的《西安市人民代表大会常务委员会关于修改〈西安市保护消费者合法权益条例〉等49部地方性法规的决定》第一次修正根据2018年8月31日西安市第十六届人民代表大会常务委员会第十三次会议通过2018年9月28日陕西省第十三届人民代表大会常务委员会第五次会议批准的《西安市人民代表大会常务委员会关于修改〈西安市城市饮用水源污染防治管理条例〉等五部地方性法规的决定》第二次修正根据2020年10月21日西安市第十六届人民代表大会常务委员会第三十七次会议通过2020年11月26日陕西省第十三届人民代表大会常务委员会第二十三次会议批准的《西安市人民代表大会常务委员会关于修改〈西安市保护消费者合法权益条例〉等65部地方性法规的决定》第三次修正根据2024年4月26日西安市第十七届人民代表大会常务委员会第十七次会议通过2024年5月30日陕西省第十四届人民代表大会常务委员会第十次会议批准的《西安市人民代表大会常务委员会关于修改〈西安市水环境保护条例〉等九部地方性法规的决定》第四次修正)目录第一章总则第二章城市供水水源第三章城市供水工程建设第四章城市供水设施管护第五章城市供水第六章城市用水第七章法律责任第八章附则第一章总则第一条为了规范城市供水用水活动,保障城市供水用水安全,维护供水企业和用户的合法权益,根据《中华人民共和国水法》《城市供水条例》《陕西省城乡供水用水条例》等有关法律法规,结合本市实际,制定本条例。
西安主城区再生水利用现状及存在问题探讨
柴志;王曦;付博阳;冯智民;蒲翼
【期刊名称】《陕西水利》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】西安市作为黄河流域国家中心城市,2020年市人均水资源占有量仅为193 m^(3),属水资源严重匮乏的城市,随着西安市经济社会的不断发展,城市需水量将逐年递增。
再生水已从过去单一的工业冷却用水逐渐向城市第二水源转变,西安市在2020年再生水生产总量为9.9亿m^(3),利用量为2.61亿m^(3),仅能被有效利用1/4。
对西安市再生水利用的现状及利用率较低的原因进行分析,针对具体原因提出有效措施,以期能够提高西安主城区再生水的利用效率,节约城市优质水资源,为城市建设作出贡献。
【总页数】3页(P161-163)
【作者】柴志;王曦;付博阳;冯智民;蒲翼
【作者单位】陕西省西安市皂河沣惠渠管理中心;陕西省西安市污水处理管理中心【正文语种】中文
【中图分类】TV213.9
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西安市水务局关于印发《西安市城市再生水利用实施细则》的通知文章属性•【制定机关】西安市水务局•【公布日期】2022.11.07•【字号】市水发〔2022〕553号•【施行日期】2023.01.01•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】水资源正文西安市水务局关于印发《西安市城市再生水利用实施细则》的通知西安水务(集团)有限责任公司,各区县水务(农林水)局、灞桥区秦保局、新城区发改委、碑林区发改委、莲湖区发改委,西咸新区住建局,各开发区涉水事务管理部门,局属各单位:为全面贯彻落实最严格水资源管理制度,加强再生水推广利用和管理,提高水资源利用率,缓解供需矛盾,实现城市可持续发展。
根据《中华人民共和国水法》《中华人民共和国水污染防治法》《西安市城市污水处理和再生水利用条例》等有关法律法规,结合西安市实际,制定的《西安市城市再生水利用实施细则》(登记号:西规〔2022〕008-水务局001)已经市司法局审查登记,现印发你们,请认真贯彻落实。
西安市水务局2022年11月7日西安市城市再生水利用实施细则第一章总则第一条为全面贯彻落实最严格水资源管理制度,加强再生水推广利用和管理,提高水资源利用率,缓解供需矛盾,实现城市可持续发展。
根据《中华人民共和国水法》《中华人民共和国水污染防治法》《西安市城市污水处理和再生水利用条例》等有关法律法规,结合西安市实际,制定本细则。
第二条本细则所称再生水,是指城市雨水、生活污水、生产经营废水等经收集处理后,达到国家或地方规定的相关水质标准,可在一定范围内使用的净化处理水。
第三条本细则主要依据《西安市城市污水处理和再生水利用条例》编制完成,与《西安市城市污水处理和再生水利用条例》配套使用。
第四条西安市行政区域内再生水设施规划、建设、经营和维护,再生水利用以及相关管理活动,适用本细则。
第二章再生水利用第五条统筹利用各种水资源,将再生水纳入水资源统一配置,实行地表水、地下水、再生水等联合调度、总量控制。
1999年10月第29卷第5期 西北大学学报(自然科学版)J o urnal of N o rthw est U niv ersity(N a tur al Science Editio n) Oct.1999V o l.29No.5 收稿日期:1998-12-13 基金项目:陕西省第二农业区开发资助项目:(陕农发(1989)25号) 作者简介:王晓峰(1972-),男,陕西合阳人,西安理工大学硕士研究生,陕西师范大学教师,主要从事遥感与地理信息系统研究。
西安城市供水多水源水量水质联合优化调度王晓峰1,党志良2(1.陕西师范大学旅游与环境学院,陕西西安 710062;2.西安理工大学环境工程学系,陕西西安 710048)摘要:根据西安市严重缺水的供水形势及实际情况,对西安市两个主要水源建立了动态确定型多目标非线性数学模型,并从水量水质两方面对其进行约束;应用了先进的、专门用来求解大型数学模型的计算机软件—GAM S,使得模型计算速度快、精度高、通用性强;采用了垂向水温分布公式,在水质约束中很好地描述了水库的垂向水温分布形态,精度高、规律性强,并且公式中的参数可用多种途径估算;最后,得出27年各月的水量水质参数,供管理者和决策者参考使用。
关 键 词:多水源;水量;水质;优化调度;GAM S 中图分类号:TV 213 文献标识码:A 文章编号:1000-274Ⅹ(1999)05-0437-04 多年来,西安城市供水严重不足,建设资金又很缺乏,本文不考虑供水系统中两个无调蓄能力的天然径流和事故水库,对两个具有调蓄能力的主要水源进行联合优化调度研究,以满足水量及水质(主指水温)不断变化的要求,同时兼顾周至、户县、岐眉和宝鸡峡塬下4个灌区的农业用水,在西安市引水工程中为决策者提供参考和借鉴。
1 数学模型的建立1.1 模型概化[1~2]西安市城市供水多水源水量水质联合优化调度可概化为图1。
黑河、石头河水库为多功能分层型水库,其综合优化调度问题是求动态确定型多目标非线性数学模型的问题,将权重法和约束法结合起来(即混合法),数学模型概化为:目标函数,max {f a (X )};约束条件,G U ≥0;非负条件,X ≥0。
1.2 模型的建立1.2.1 优化计算原则 ①从系统供需平衡角度出发,按约束法将反映供水、需水的综合问题作为基本目标,按权重法中的层次分析法对其进行权重分配,图1 西安市多水源联合供水概化图Fig .1 Sketch o f multi -so urce of w ater union supply of Xi ′an city其余目标化为不等式的约束条件,按动态单目标非线性数学模型去求解;②为了保证城市、灌区供水量,在兴利优化计算中,未考虑防洪阶段防洪与兴利结合的重复库容V 和发电调节库容;③为了方便计算,各水库分层取水时取水口中心高程Z 及取水层厚度W 均取定值研究。
1.2.2 目标函数 多水源联调目标函数比较复杂[3~4]: 从多水源联调供需平衡来看:总来水量-总河道弃水-(末库容-初库容)=各用水区需水总量-各用水区缺水总量。
略去已知参数项,可转换为:总河道弃水-末库容+各用水区缺水总量。
考虑用水区需要,目标函数为求(总弃水+末库容+各用水区缺水总量)的最小值。
由于在平衡关系中水库供水项为负,在目标函数中转换为正项,其变化方向就与其他各项相同,且相互不受影响,从而达到目标最小的目的。
通过调查并运用层次分析法,确定出如下目标函数。
TO TAL =min{0.75〔0.1459LO SS 1+0.0352X R E SS TA 1+10.2808(GRO MO A 岐眉1+GROMO A 宝鸡峡1+GRO MO A 周至1+GROMO A 户县1)+0.5381GROMO T 1〕+0.25〔0.1459LOS S 2+0.0352X R ESS T A 2+0.2808(GROMO A 岐眉2+GROMO A 宝鸡峡2+GRO MO A 周至2+GROMO A 户县2)+0.5381GROMO T 2〕}。
式中下标1表示对系统时间描述中的第一时段,下标2表示第二时段,LO SS 为水库弃水量,X R E SS TA 为各库末库容,GRO MO A 为农灌区缺水量,GROMOT 为城市缺水量。
1.2.3 约束条件 水量约束水量平衡约束: W i ,j 用=W i ,j 城+W i ,j 灌,I i ,j ,i =O i ,j ,i ,V i ,j 末=V i ,j 初+W i ,j 来-W i ,j 损-W i ,j 弃 (i =1,2,…27 j =1,2…12)。
水库库容约束:V 死≤V i ,j ≤V 正(或V 限)。
城市供水保证率约束:P (W i ,j 城)≥95%。
月天数×67×104m 3/d ≤W i ,j 城≤月天数×88×104m 3/d 。
农业供水保证率约束:P i ,j 灌≥75%防洪约束:V 限≤V i ,j 防≤V 设。
各渠道输水量约束:q i ,j ,n ≤Q n 。
水质约束[5]: 水库水温是水质的一项重要指标,它对农灌、生活用水及下游河道的水质和生态平衡,以及养鱼、娱乐等方面有重要影响。
本文将其溶入西安市多水源联合优化调度之中,从量和质两方面满足工农业用水不断增长的需要。
黑河水库和金盆水库皆属高坝深库,为分层型水库,具有分层型水库垂向水温分布的特性。
建立垂向水温分布公式T (z )=T 0+A |h -z |1/Bsig n(h -z )。
式中:sig n(h -z )=1 h >0 h =z 为符号函数;-1h <zT (z ),水深z 处的水温;T 0,温跃层中心温度;h ,温跃层中心距水面高度;A ,B ,反映水温分层强弱的系数。
根据类似的冯家山水库资料对其建立关系,结合两库的水库特性参数,计算出历年各月各水库分层取水时不同取水口处的水温T m 。
将水温T m 作为约束,使其满足城市、农灌及养鱼用水的要求。
其形式如下[6]:水稻,T p 1≤Tm 水稻≤T p 2;养鱼,T p 1≤Tm 养鱼≤T p 2。
其中,T p 1,T p 2,水稻生育期,最低下限水温T p 1为20℃,最高上限水温T p 2为38℃;最宜下限水温T p 1为25℃,最宜上限水温T p 1为35℃;养鱼最低要求水温T p 1为15℃,最高水温T p 1为30℃。
最后,根据计算出的历年各月水温参数,汇总出分层取水时不同取水口处满足用水要求的水温保证率。
非负约束:W i ,j 用,W i ,j 城,W i ,j 损,W i ,j 弃,W i ,j 来,W i ,j 初,W i ,j 末,P i ,j 城,P i ,j 灌T n ,T j 皆>0。
在各式中:W i ,j 用(W i ,j 灌)为第i 年第j 月城市(农灌区)用水量;W i ,j 用(W i ,j 来,W i ,j 弃)为水库第i 年第j 月总用(来、弃)水量;W i ,j 初,W i ,j 末,W i ,j 防)为第i 年第j 月初(月末、防洪)库容蓄水量(×104m 3);W i ,j 损,第i 年第j 月蒸发及水库渗漏损失量;V 死(V 正),死库容(正常高水位)蓄水量;V 限(V 设)为防洪限制(设计)水位库容蓄水量;q i ,j ,n 为第i 年第j 月n 管道(或渠道)输水量;Q n 为n 管道(或渠道)的设计输水量;I i ,j ,1(O i ,j ,1)为第l 节点年第i 年第j 月的入(出)流总量。
1.3 通用性程序的编制及求解技术手段本文采用一种高级计算机软件—GAM S(Gen-—438— 西北大学学报(自然科学版) 第29卷eral Albraic Modeling System )来编写通用性程序,该语言系统专门用来求解大型数学模型,它不需花费太多时间和精力去研究模型的算法,从而避免了动态规划中“维数灾”的障碍。
由该系统编写的数学模型通用性强、简洁、灵活、精确,在构造和求解模型方面有强大的功能。
该系统主要包括集合、数据、模型、求解、报告5个部分,如下表1所示。
利用这些语句,再与一般的代数运算内部函数、基本设置及用户界面环境相结合,便可构成一个完整的模型系统。
图2为模型设计基本结构框图,该模型系统以数据库作为底层支持,用户在数据整理与系统定义的基础上,通过界面与数据库进行人机交互来实现模型的建立、求解与结果输出、分析,然后反馈信息,重新修改数据或定义系统,重新运行模型。
在求解技术手段上,本文采用面向问题的模型生成技术,用GAM S 系统作为模型设计语言,编写模拟模型,用Fox pro 编写数据库及用户界面,在中文Window s 3.2下运行[7]。
表1 GAMS 系统基本语句Tab .1 Basic sentences of GAMS类 型命 令意 义集 合SE T S 集合的定义与赋值数 据SCAL A RSP AR AM ET ERST ABL E V A RI ABL ES零维参数的定义与赋值多维参数的定义与赋值多维参数表的定义与赋值变量定义模 型EQ U A T ION S M O DEL 方程的定义与描述模型的定义求 解SO L V E 模型的求解报 告DISP L AYF IL E PU T数据输出至缺省文件数据输出路径及文件名定义数据输出至指定文件图2 模型系统结构框图Fig .2 Draft o f str uctur e o f model system 2 结果分析建好模型后,在Pentium-133pc 机上运行9min 20s 后,得出结果,通过分析可知:①在满足灌溉保证率P ≥75%的前提下,联调系统向西安市日供水量可由67×104m 3提高到70×104m 3,较原设计供水能力提高了3×104m 3/d;②在27a 的来水过程中,黑河水库有16a 弃水,石头河水库有5a 弃水,水库的弃水年份较多,建议在投资允许的情况下再加大坝高,提高正常高水位,增加兴利库容;③黑、石两水库的月水温分布符合北方封冻水库的垂向水温分布规律,可作为水温调度的依据;④表层取水时,水温高于水稻生育期要求的水温下限值20℃,两库水温保证率P 皆为100%,高于25℃,P 皆为75%,而中、底层取水的P 均较低;水温高于养鱼要求的下限值15℃,上限值30℃,表层取水时P 黑=58.3%,P 石=33.3%,而中、底层P 均低。
—439— 第5期 王晓峰等:西安城市供水多水源水量水质联合优化调度 由此可见,若想获得水稻及养鱼的好收成,建议两库设置表层及中层取水建筑物,提高水库的综合利用效益。