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区域水资源优化配置模型研究
王维平;杨金忠;何庆海;范明元
【期刊名称】《长江科学院院报》
【年(卷),期】2004(021)005
【摘要】结合已开工的南水北调东线工程山东段和胶东调水工程,建立了山东省水资源优化配置模型,按照现状年、2010年和2030年共3个水平年的6个方案进行了计算机模拟计算,探讨了山东省当地水、黄河水和长江水联合运用和优化配置.为新时期山东省水资源开发利用决策提供了科学依据.
【总页数】3页(P41-43)
【作者】王维平;杨金忠;何庆海;范明元
【作者单位】武汉大学,水利水电学院,湖北,武汉,430072;山东省水利科学研究院,山东,济南,250013;武汉大学,水利水电学院,湖北,武汉,430072;山东省水利科学研究院,山东,济南,250013;山东省水利科学研究院,山东,济南,250013
【正文语种】中文
【中图分类】TV213.9
【相关文献】
1.区域水资源优化配置模型及应用研究 [J], 张文鸽;黄强;管新建
2.基于可持续发展的南疆区域农业水资源优化配置模型研究 [J], 蒋青松;杨超;董君成;王冀川
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晶晶
5.基于大系统多目标理论模型的区域水资源优化配置研究 [J], 王辉;杨宝中;于晶晶;韩丽红
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《南水北调工程受水区资源优化配置研究》篇一一、引言南水北调工程是我国的一项重大战略工程，其目标是通过水资源的大规模调配，实现水资源的优化配置，缓解北方地区的缺水问题。
这一工程的建设与实施，对于促进我国经济社会的发展，改善生态环境，保障人民生活都具有重要的意义。
本文旨在研究南水北调工程受水区的资源优化配置问题，分析其现状、问题及优化策略，以期为南水北调工程的持续发展提供参考。
二、南水北调工程受水区资源现状及问题（一）受水区概况南水北调工程受水区主要分布在北方地区，这些地区水资源短缺，经济社会发展面临较大的压力。
受水区的经济结构以农业、工业为主，水资源的需求量大且稳定。
同时，随着城市化进程的加快，受水区的用水需求量呈现持续增长的态势。
（二）资源现状及问题目前，南水北调工程已经向受水区提供了大量的水资源，对受水区的经济社会发展起到了积极的推动作用。
然而，由于地理、气候等多种因素的影响，受水区的水资源分配仍然存在一些问题。
例如，部分地区水资源供应不足，存在严重的季节性、区域性缺水现象；同时，水资源的管理与利用也存在一定的问题，如水资源的浪费、污染等。
三、资源优化配置的必要性及意义南水北调工程受水区的资源优化配置对于解决缺水问题、促进经济社会的可持续发展具有重要的意义。
首先，资源优化配置可以提高水资源的利用效率，满足受水区经济社会的用水需求；其次，通过合理的资源配置，可以减少水资源的浪费和污染，保护生态环境；最后，资源优化配置还可以促进区域经济的协调发展，推动南北地区的经济合作与交流。
四、资源优化配置的策略与方法（一）策略为了实现南水北调工程受水区的资源优化配置，需要采取以下策略：一是强化水资源管理，建立完善的水资源管理机制；二是推进节水型社会建设，提高用水效率；三是加强水资源保护，防止水资源的污染和浪费；四是加强科技创新，提高水资源利用的科技水平。
（二）方法在具体实施中，可以采取以下方法：一是建立水资源信息管理系统，实现水资源的实时监测与调度；二是推广节水技术，鼓励使用节水设备与器具；三是加强水权交易市场建设，通过市场机制实现水资源的优化配置；四是加强国际合作与交流，借鉴国外先进的经验与技术。
可分离变量的南水北调东线水价模型
徐国涛;何桂莲;李文义;王昊
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2015(037)006
【摘要】针对南水北调东线一期工程“折算水量”水价模型,运用离散型变量极限基本理论,分析论证了工程规划、可研和定价阶段水价模型的合理性,构建了可分离变量的费用结转模型,并给出初步估算结果.研究表明,改进模型在计算大型调水工程沿程水价、有效分离损失水量造成的水价损失方面具有良好效果,对南水北调东线一期工程执行水价制定具有一定的借鉴意义,也可供其他调水工程参考.
【总页数】3页(P46-48)
【作者】徐国涛;何桂莲;李文义;王昊
【作者单位】山东省南水北调工程建设管理局,山东济南250013;山东水利工程总公司,山东济南250013;山东黄河河务局,山东济南250013;山东省南水北调工程建设管理局,山东济南250013
【正文语种】中文
【中图分类】TV213.4
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1.南水北调东线工程山东省供水区水价承受能力分析及水价调整建议 [J], 张军;王华;赵晓星
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基于RBF代理模型的调水过程优化研究高学平;朱洪涛;闫晨丹;孙博闻;张晨【摘要】调蓄工程通过泵站调水过程中, 需要通过合理的控制泵站启闭时间来调节水位, 从而不断优化调水过程, 但以往的优化方法效率低而且不易得到最优方案.为解决这一问题, 本文以南水北调东线山东段南四湖下级湖为研究对象, 基于径向基函数(Radial Basis Function, RBF) 代理模型建立调水过程优化模型, 得到了调水过程方案参数区间内的最优方案, 并基于实际调水情况求得不同起调水位下的调水过程最优方案.首先根据调水过程方案参数区间自动选取80个调水过程方案样本, 并利用一维二维耦合水动力模型算出每个方案的水位变化过程;其次采用RBF代理模型建立并验证调水过程方案与最高水位、最低水位的响应关系;最后基于RBF代理模型, 以泵站工作总时间最短为目标, 考虑水量平衡和水位约束建立优化模型, 采用粒子群算法求解.研究结果表明, 基于RBF代理模型的调水过程最优方案结果与耦合模型计算该方案结果的绝对水深误差不超过0.05 m, 相对水深误差不超过0.99％, 模型计算精度高.基于RBF代理模型的调水过程优化模型, 求解得到调水过程参数区间内的最优方案, 解决了传统方法在人为设定有限个方案内得到较优方案的局限性.%In the water transfer process of the regulating and storage project through the pump station, the water level needs to be adjusted through reasonable control of the opening and closing time of the pump station, so as to constantly optimize the water transfer process. However, previous optimization methods are inefficient and difficult to obtain an optimal solution. In order to solve this problem, this paper takes the Lower Nansi Lake in Shandong reach of the eastern route of South-to-North Water Transfer Project as the research object, and establishes theoptimization model of water transfer process based on RBF (Radial Basis Function) surrogate model to study the optimal water transfer process of the Lower Nansi Lake. The method is used to obtain the optimal scheme within the parameter range of the water transfer process, and the optimal scheme for the water transfer process under different starting water levels is obtained based on the actual water transfer situation. Firstly, 80 samples of the water transfer process are selected automatically according to the parameter interval of the water transfer process scheme, and the water level of each scheme is calculated using the 1 D-2 D coupled hydrodynamic model. Secondly, the RBF surrogate model is adopted to establish and verify the relationship between the water transfer process scheme and the response of the highest and lowest water levels. Finally, based on the RBF surrogate model, taking the shortest working time of the pump station as the objective, the optimization model was established considering water balance and water level constraints, and particle swarm optimization was adopted to solve the problem. The research results show that the absolute depth error is no more than 0.05 m and the relative depth error is no more than 0.99％ compared with the calculation results of the scheme water level and the coupled model in the optimized water transfer process, and the optimization model of water transfer process based on RBF surrogate model has high accuracy. Based on this model, the optimal solution within the parameter interval of the water transfer process is obtained, which solves the limitation of the traditional methodto obtain the optimal solution within a limited number of artificially set schemes.【期刊名称】《水利学报》【年(卷),期】2019(050)004【总页数】9页(P439-447)【关键词】水动力学;调水过程优化;RBF代理模型;粒子群算法;调蓄工程【作者】高学平;朱洪涛;闫晨丹;孙博闻;张晨【作者单位】天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350【正文语种】中文【中图分类】TV131.21 研究背景南水北调东线输水干线总长1466.24 km，从江苏省扬州附近的长江干流引水，利用洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖和沿线的运河、淮河以及周边水库等调蓄工程，采用梯级泵站逐级提水与自流输水结合完成东线调水任务。
南水北调（山东段）水资源优化配置模型专家决策系统南水北调工程是一项建设周期长、耗资巨大的跨流域调水工程。
本专题充分利用现代化信息技术、数据库技术和计算机网络技术，综合应用高等数学中的数学建模、线性规划、概率论、数理统计、微分学等知识，结合南水北调东线工程山东省段建设和结合南水北调东线工程管理及调度运行需要，在山东省南水北调工程水质、水量实时监控的基础上，建立水资源优化配置模型专家决策支持系统。
研究目的及意义本专题研制的目标是为结合南水北调东线工程山东省段建设和结合南水北调东线工程管理及调度运行需要，在山东省南水北调工程水质、水量实时监控的基础上，建立水资源优化配置模型专家决策支持系统。
此系统的建立，将为实现当地水（包括地表水、地下水）、黄河水和长江水的联合优化调度提供可能，以达到充分发挥南水北调工程效益的目的，保证我国国民经济和社会持续高速发展，同时也将填补我国水资源配置及调度系统应用GIS 技术、网络技术和遥测技术，以建立稳定的可操作的实时决策支持系统技术上的空白和通用性强的水资源优化配置专家决策支持系统软件的空白。
南水北调东线一期工程东平湖～济南段输水工程是胶东输水干线西段的一部分。
该段输水工程是南水北调东线工程的重要组成部分，在长江水未调至东平湖之前，可将东平湖湖水调往济南市玉清湖水库，以解决济南市目前供水紧张局面和保泉要求以及沿线城市的供水危机，同时也为小清河河水冲淡稀释提供水源。
南水北调输水干线全线贯通后，可以把东平湖多余的水调往小清河，以改变小清河的水环境。
南水北调工程是一项建设周期长、耗资巨大的跨流域调水工程，只有对该项工程进行科学管理、优化调度，才能最终实现水资源的优化配置，达到社会效益、经济效益、环境效益的综合最大化。
本次研究建立的济平干渠段的水资源优化配置模型，将在工程管理决策当中起到一定的指导作用，并在使用过程中不断完善和改进，最终实现地区水资源优化配置的目标。
同时，该专题研究成果对南水北调工程其他段的水资源优化配置也具有很高的参考价值。
南水北调东线工程山东段调度运行管理系统作者：来源：《中国信息化周报》2015年第15期项目建设目标与主要内容南水北调东线山东段调度运行管理系统建设的总体目标是以山东干线调水业务为核心，以全线自动控制为重点，在应用支撑平台和数据资源管理平台的基础上，运用先进的信息采集技术、自动监控技术、通信和计算机网络技术、数据管理技术、信息应用与管理技术，构建面向东线工程山东段干线公司、管理局和管理处三级的具有个性化水量调度系统、综合会商、信息监测与管理系统和工程管理系统。
南水北调东线山东段调度运行管理系统主要建设内容包括水量调度系统、信息监测与管理系统、工程管理系统、综合会商系统、闸（泵）站监控系统等五大部分。
其中，水量调度业务和闸（泵）站监控系统是核心业务，信息采集系统、信息监测与管理系统、综合会商系统和工程管理系统是辅助性业务。
水量调度业务分为日常水量调度业务和应急水量调度业务，日常水量调度业务主要包括年、月、旬及实时调度业务，应急调度业务主要由于用水计划的临时调整或由于沿线水库等当地来水量的临时变化，需要调整调水计划，满足应急供水或农业与生态相机补水的要求。
信息采集系统为信息监测与管理系统、水量调度系统提供数据来源。
信息监测与管理系统对工程安全、水质、水情的实时信息进行监测与分析，为水量调度系统、综合会商系统和工程管理系统提供告警异常、评价信息。
工程管理系统接收信息监测与管理系统的工程安全评估信息，并将重大突发事件、重大维修养护方案上报至综合会商系统。
综合会商系统接收工程管理系统、信息监测与管理系统及其他单位的告警信息，经分析、评价、会商制定处置方案，由水量调度、工程管理、综合办公等系统执行处理。
水量调度系统则可接收综合会商决策方案，形成调度指令，由闸（泵）站监控系统执行。
应用系统架构同方股份有限公司作为南水北调东线一期工程山东段调度运行管理水量调度、综合会商、闸（泵）站监控与信息采集系统的承建单位，结合公司在物联网应用和IT 信息化方面的建设经验，提出了基于统一信息采集平台的、业务分层的调度运行业务应用系统架构。
水资源配置的优化决策模型与方法水资源是人类生存和发展的重要基础，合理配置水资源是保障社会经济可持续发展的关键。
然而，由于水资源的有限性和不均衡性，水资源配置面临着诸多挑战。
为了实现水资源的高效利用和合理配置，需要建立优化决策模型和方法。
一、水资源配置的目标和约束水资源配置的目标是在满足社会经济发展需求的前提下，最大限度地提高水资源利用效率和保护生态环境。
同时，水资源配置还需要考虑到以下约束条件：1. 水资源供需平衡约束：确保水资源供应能够满足各个领域的需求，避免供需矛盾。
2. 水资源质量约束：保证水资源的质量符合相关标准，不对人类健康和生态环境造成危害。
3. 生态环境保护约束：保护水生态系统的完整性和稳定性，维护生态平衡。
4. 社会经济可持续发展约束：确保水资源配置方案能够促进社会经济的可持续发展，提高人民生活水平。
二、水资源配置的优化决策模型为了实现水资源的优化配置，可以建立数学规划模型，通过优化算法求解最优解。
常用的优化决策模型包括线性规划、整数规划、动态规划等。
1. 线性规划模型线性规划模型适用于水资源配置问题中的线性约束条件。
通过建立目标函数和约束条件，将水资源配置问题转化为线性规划问题，通过线性规划算法求解最优解。
线性规划模型的优点是计算速度快，但对于复杂的水资源配置问题可能存在局限性。
2. 整数规划模型整数规划模型适用于水资源配置问题中存在离散决策变量的情况。
通过引入整数变量，将水资源配置问题转化为整数规划问题，通过整数规划算法求解最优解。
整数规划模型的优点是能够考虑到实际问题中的离散性，但计算复杂度较高。
3. 动态规划模型动态规划模型适用于水资源配置问题中存在时序关系的情况。
通过建立状态转移方程和最优化准则，将水资源配置问题转化为动态规划问题，通过动态规划算法求解最优解。
动态规划模型的优点是能够考虑到时序关系，但对于大规模问题计算复杂度较高。
三、水资源配置的优化决策方法除了数学规划模型外，还可以采用其他优化决策方法来实现水资源的优化配置。
农业水资源多目标优化配置模型应用探讨王玉伟;王光军;王玉立【摘要】结合临清市水资源开发利用现状,建立了典型区域水资源多目标优化配置模型,以合理配置典型区域水资源利用方案.【期刊名称】《山东水利》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】2页(P28-29)【关键词】临清市;农业水资源;优化配置;模型求解【作者】王玉伟;王光军;王玉立【作者单位】临清市水务局,山东临清252600;临清市南水北调工程建设管理局,山东临清252600;临清市水务局,山东临清252600【正文语种】中文【中图分类】TV213.4临清市农业水资源缺水量较大，为了满足当地农业生产需水要求，需要增加地下水开采，但是临清市已出现了大面积的地下水超采漏斗，应尽量减少地下水开采。
为了确定临清市井渠灌溉模式，需要进行井渠灌溉优化分析，本文选择临清市内一个典型区进行井渠灌溉模式研究。
典型区内种植玉米和小麦，玉米和小麦在不同时期对水资源的需求量也不同，基于此选择采用非充分灌溉理论作为本次井渠灌溉水资源优化配置的理论基础。
多目标优化配置主要使具有条件的区域通过井渠充分使用典型区域内可使用的水资源，保证典型区域在当前阶段内获得最大的经济效益，同时将典型区内的地下水位控制在合适变动范围内，不会导致典型区域局部出现土壤次生盐渍化和地下水超采漏斗等问题，而使典型区域生态环境和地下水系统得到保护，多目标优化配置模型构建如下：1）阶段变量。
主要种植农作物为M类，则假设该阶段变量为i=1，2，3，……，M。
2）状态变量。
每一类农作物即各阶段内可利用水资源能够分配的总水量为Vi。
3）决策变量。
在不同阶段，研究区域内各农作物可以分配得到的净灌溉水量即Qi。
4）目标函数。
采用经济效益和地下水位相结合作为优化模型的目标函数。
首先以研究区域农业生产相对净效益最大为经济目标，即f1（0＜f1＜1），其计算公式如下：式中Ak为第k种作物的种植面积，万hm2；YMk为第k种作物的丰产产量，kg/hm2；PRk为第k种作物的单价，元/kg；Bk（Qk）为由作物层返回的第K种作物在分配净灌溉水量Qk时的最大相对产量；E为各种作物净灌溉效益之和。
南水北调西线工程调出区水资源优化配置研究
李冬晓;尹明万;贾玲;李其峰
【期刊名称】《中国水利水电科学研究院学报》
【年(卷),期】2011(009)002
【摘要】南水北调西线工程是支撑我国西北发展的重大战略性水资源工程.本文以南水北调西线工程调出区为研究对象,应用水资源动态模拟优化配置模型对不同规划水平年的各种情景进行全方位、多方案的水资源优化配置,给出了各方案长系列定量配置结果;经过综合分析比较,提出了水资源优化配置推荐方案;通过有无对比分析,论证了西线调水工程对直接影响区和间接影响区水资源供需平衡的影响.根据优化配置结果,从国家角度对直接影响区的补偿问题及研究区的水资源配置问题提出了针对性建议.
【总页数】6页(P104-109)
【作者】李冬晓;尹明万;贾玲;李其峰
【作者单位】中国水利水电科学研究院水资源研究所,北京100038;中国水利水电科学研究院水资源研究所,北京100038;中国水利水电科学研究院水资源研究所,北京100038;中国水利水电科学研究院水资源研究所,北京100038
【正文语种】中文
【中图分类】TV213
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1.南水北调西线工程区主要山地灾害 [J], 符新阁;杨伟;应敬浩;屈龙
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南水北调（山东段）水资源优化配置模型专家决策系统南水北调工程是一项建设周期长、耗资巨大的跨流域调水工程。
本专题充分利用现代化信息技术、数据库技术和计算机网络技术，综合应用高等数学中的数学建模、线性规划、概率论、数理统计、微分学等知识，结合南水北调东线工程山东省段建设和结合南水北调东线工程管理及调度运行需要，在山东省南水北调工程水质、水量实时监控的基础上，建立水资源优化配置模型专家决策支持系统。
研究目的及意义本专题研制的目标是为结合南水北调东线工程山东省段建设和结合南水北调东线工程管理及调度运行需要，在山东省南水北调工程水质、水量实时监控的基础上，建立水资源优化配置模型专家决策支持系统。
此系统的建立，将为实现当地水（包括地表水、地下水）、黄河水和长江水的联合优化调度提供可能，以达到充分发挥南水北调工程效益的目的，保证我国国民经济和社会持续高速发展，同时也将填补我国水资源配置及调度系统应用GIS 技术、网络技术和遥测技术，以建立稳定的可操作的实时决策支持系统技术上的空白和通用性强的水资源优化配置专家决策支持系统软件的空白。
南水北调东线一期工程东平湖～济南段输水工程是胶东输水干线西段的一部分。
该段输水工程是南水北调东线工程的重要组成部分，在长江水未调至东平湖之前，可将东平湖湖水调往济南市玉清湖水库，以解决济南市目前供水紧张局面和保泉要求以及沿线城市的供水危机，同时也为小清河河水冲淡稀释提供水源。
南水北调输水干线全线贯通后，可以把东平湖多余的水调往小清河，以改变小清河的水环境。
南水北调工程是一项建设周期长、耗资巨大的跨流域调水工程，只有对该项工程进行科学管理、优化调度，才能最终实现水资源的优化配置，达到社会效益、经济效益、环境效益的综合最大化。
本次研究建立的济平干渠段的水资源优化配置模型，将在工程管理决策当中起到一定的指导作用，并在使用过程中不断完善和改进，最终实现地区水资源优化配置的目标。
同时，该专题研究成果对南水北调工程其他段的水资源优化配置也具有很高的参考价值。
1 研究基础条件1.1 工程运行方式及调度原则（一）工程运行方式及调度总原则为：（1）济平干渠在2008年之前调引东平湖水，解决济南市的部分用水量，同时向小清河补水，改善济南市的生态环境，因此济南市区成为水资源配置的重点目标。
从远期来看，济南市各县（区）应充分利用胶东输水干线中段引黄济青时间，即11月中旬至翌年1月中旬的70天调引长江水；（2）正确认识和处理调水工程同节水、治污和保护生态环境的关系，坚持先节水后调水、先环保后用水的原则。
坚持计划用水和按市场经济配水相结合的原则。
实现当地水与外调水的联合调度和优化配置，最大限度地降低供水成本，发挥供水效益。
（二）在江水未到达东平湖之前的水量调度原则（1）在保持经济社会可持续发展，促进生态环境良性循环的前提下，首先开发利用当地水资源；（2）充分利用当地水资源前提下，从东平湖调引湖水，引湖水量应在国务院批准的黄河水量指标中统筹解决，并以不影响东平湖产和湿地生态环境为控制条件；（3）东平湖水量不足，可调引分配给济南市的引黄水量，鉴于玉清湖水库沉砂池坐落在黄河滩区和玉符河滩地上，使用期有限，届时可从田山一级站、东风站向济南市区应急调引黄河水。
（三）在长江水到达东平湖之后的水量调度原则（1）在保持经济社会可持续发展，促进生态环境良性循环的前提下，首先开发利用当地水资源；（2）在东平湖水量充沛，不影响生态环境的情况下，可适量向济南市补水；（3）通过南水北调东线调水工程，向济南市区补给长江水，以长江水替代黄河水成为玉清湖水库的只要供水水源，将占用的农业引黄水量归还给农业，并尽可能减少引黄水量，保护黄河河口生态环境，减少引黄口门泥沙处理负担，减少或消除沙化影响，促进沿黄地区生态环境的良性循环；（4）南水北调全线通水后，济南市可通过引用长江水尽量减少地下水开采量，以达保泉的目的。
1.2 水源和供水区域及用水部门的划分通过对供水区基本资料的分析，确定供水区域内有五种水源：本地地表水和地下水、引黄河水、东平湖水和长江水。
东平湖－济南段输水干渠对沿线的平阴县、长清区、济南市区分水，共设4个分水口。
将这4个分水口按上下游顺序编号，上盆王分水口为1号分水口，南大沙河分水口为2号分水口，贾庄分水口为3号分水口，玉清湖水库分水口为4号分水口。
根据每个分水口的供水范围，把整个供水区域分为4个分区，即i号分水口向i分区供水，i=1,2,3,4。
表1－1 供水分区对照表因而用水类型拟定为四个：生活用水、工业用水、农业用水和生态环境用水。
1.3 渠首分水闸和分水口流量引水工程的输水能力制约着水资源的实际可利用量和水量在各用水分区的分配。
经分析，将分水口的设计流量和干渠引至该分水口的流量，共同作为该分区可分配水量的约束。
南水北调东线一期工程东平湖～济南段输水工程共布置各种水闸16座，其中新建渠首引水闸1座，防洪闸2座，分水闸4座，泄水闸2座，进洪闸4座，水库截渗沟涵闸1座，节制闸1座，重建原有河道灌溉引水闸1座。
根据闸址处地形地质条件，为与远期工程相结合，避免重复建设造成投资浪费，渠首引水闸按远期工程规模设计，设计流量90m3/s，校核流量100m3/s，闸上设计水位39.30m，闸下设计水位39.10m，闸上校核水位为39.60m，闸下校核水位为39.40m。
共设5孔，每孔净宽3.00米，上游通过导流连接段与东平湖出湖深槽衔接，下游左岸为陈山口退水闸导流堤，右岸为输水渠堤防。
为保证输水渠安全或沿线输水工程发生意外故障时能够及时泄掉输水渠中多余水量，在输水渠有条件泄水的河道设泄水闸。
根据实地查勘情况，经分析研究确定，在平阴县境内的浪溪河倒虹和长清区境内的北大沙河倒虹前分别设泄水闸1座（这2座泄水闸要同时具有进洪闸功能），根据《灌溉与排水工程设计规范》规定，结合工程实际情况确定设计流量为28m3/s。
为便于输水渠沿线地区用水，根据《南水北调东线工程山东省配套工程规划》，结合当地蓄水工程位置，在输水渠沿线共布置分水闸4座。
分别为平阴县上盆王分水闸、长清区的南大沙河分水闸、贾庄分水闸、槐荫区的玉清湖水库分水闸，各分水闸均与输水渠正交。
表1－2 引水闸和分水闸数据表1.4 分水口水价水价是影响水资源分配的一个重要经济因素，各分水口水价的差异将会调整水量的重新分配。
在水资源优化配置模型的求解过程中，需要对不同的供水方案，在满足供需平衡的前提下计算供水及用水部门的经济效益。
因此，可将多组分水口水价代入模型，分别优化后，分析水价的取值与经济效益及缺水量之间的关系，从而指导水资源优化配置。
根据工程沿线分水口的分布情况，对平阴上盆王分水口、长清南大沙河分水口、长清贾庄分水口、玉清湖分水口（入小清河）分别进行2008年前、后供水成本及水价测算。
根据国发［1985］94号文《水利工程水费核订、计收和管理办法》、《中华人民共和国价格法》、《水利产业政策》等有关规定，拟定不同的资本金利润率6%、4%、2%、1%对各计量点2008年前、后供水水价进行测算。
本课题拟采用资本金利润率4%时计算得出的水价，该水价包括容量水价与计量水价两部分。
表1－3 分水口水价表（单位：元/m3）1.5 水资源系统概化对干渠《初步设计报告》和《南水北调配套工程规划》等资料进行细致的分析，确定分水口的服务范围，依据水资源利用的基本情况，绘制干渠及其供水区域水资源概化图，如图1-1所示。
线图3-1 干渠及其供水区域水资源概化图1.6 渠段的划分及水量损失该工程《初步设计报告》中计算出济平干渠的总渗漏量为0.81m3/s。
整个渠道采用多种衬砌结构形式，因而需要根据衬砌结构形式的不同划分渠段，计算各段的渗漏量。
进行优化计算，将每两个分水口之间各渠段的渗漏量相加，分别计算年内和各时段的渗漏损失水量。
按渠道坡度、底宽的差异，并以各分水口为界限，将干渠从渠首引水闸至玉清湖分水口段划分成10个计算渠段。
依此划分的每个计算渠段，都是棱柱体渠道。
假设调度期的一个时段内，渠首引水流量恒定，由于渠道流量损失很小，因此在同一渠段内的水流可按明渠均匀流处理。
表1－4 干渠计算渠段划分表在本课题中，为了简化计算，将上述十个渠段合并成四个，再加上玉清湖分水口至小清河入口处的一段，总计最后分成五个渠段。
表1－5 最后渠段渗漏水量表1.7 分水口流量约束当某地需要通过分水闸分水，由远方给出分水流量。
则计算机系统给出闸门开启高度。
开启闸门，由装在出口的流量传感器校核分水量，并调整闸门开启高度。
因此各分水口的最大流量应为闸门全开时的流量，由闸前、闸后水位差及过水断面计算确定。
1.8 各种水资源量及用水成本根据供水预测模型预测的数据，在水平年2003、2010及2030保证率分别为50％、75％、95％时，本课题采用的各水源的可供水量见表8-6－8-9。
表1-6 2003年可供水量数据单位：万m3/年表1-7 2010年可供水量数据单位：万m3/年表1-8 2030年可供水量数据单位：万m3/年表1-9 地下水、地表水可供水量数据单位：万m3/年1.9 需水量数据根据需水预测模型预测的数据，在保证率分别为50％、75％、95％时每年份的数据都相同，本课题采用的各用水部门的需水量见表1-10。
表1-10 生活需水量数据单位：万m3/年1.10 节水灌溉水量最优分配模型南水北调工程的供水区域均为水资源比较缺乏的地区，因而实行节水灌溉势在必行。
建立节水灌溉的最优灌溉制度，是指在总灌溉水量已经确定，并且小于作物整个生育期的总灌溉需水量情况下，如何将总灌溉水量分配到各作物的各生长阶段，使得在此供水不足的条件下获得最好的产量。
一、目标函数及状态转移方程假设某供水分区种植单一作物，其总灌溉需水量已知，根据节水率确定总灌溉水量（灌溉定额）。
则该作物的最优灌溉制度的设计过程，可以看成是一个多阶段决策过程，用动态规划建立如下模型： （1）目标函数：采用Jensen 提出的供水不足条件下，水量和作物实际产量的连乘模型，目标函数为单位面积的实际产量Ya 与最高产量Ym 的比值最大，即∏=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=Ni i m a m a iET ET Y Y F 1max max λ （1-1）式中，(ETm)i 为第i 阶段的最大腾发量。
（2）状态转移方程：由于本系统有两个状态变量，状态转移方程也有两个： 一是水量分配平衡方程ii i m q q -=+1 （1-2）式中，qi,qi+1分别为第i,i+1阶段初系统用于分配的水量（换算成单位面积水深，单位mm ，以下同）；mi 为第i 阶段的灌溉水量。
二是土壤湿润层内的水量平衡方程ii i i i i K ETa P m S S --++=+)(1 （1-3）式中，Si , Si+1分别为第i, i+1阶段初土壤中可利用的水量，(ETa)i 为第i 阶段的实际腾发量，Pi 为第i 阶段的有效降雨量，Ki 为第i 阶段的渗漏量。
