洞庭湖北部地区多闸泵系统水资源优化配置模型及应用研究

摘要

【目的】研究洞庭湖北部地区科学合理的水资源优化配置方案,以期缓解该地区季节性和区域性缺水问题,提高区域水资源开发利用效率以及供水安全保障能力。【方法】以区域综合缺水率最小为目标,以垸和片区为基本配水单元,构建基于0-1规划的洞庭湖北部地区多闸泵系统水资源优化配置模型,模拟不同工况下区域水资源的供需关系,分析区域水资源优化配置方案及缺水时空特征。【结果】模型模拟结果表明:洞庭湖北部地区总缺水量较小,但存在明显的时空差异;安化垸、南鼎垸、集成垸、育乐垸以及和康垸缺水最为严重,现状条件下,特枯年(来水频率P=90%)的缺水率分别为70%、29%、29%、27%和20%;缺水时段主要为灌溉初期(4-5月)和灌溉末期(10月);考虑近期和远期的补水工程后,区域缺水范围大幅缩小,缺水时间大幅缩短,补水工程效益显著。合理性分析结果表明:各优化供水方案的供水总量均满足研究区域用水红线要求。【结论】现状条件下,洞庭湖北部地区季节性、区域性缺水严重,考虑近期和远期补水工程后,区域供需水矛盾得到缓解,基本实现水资源供需平衡。