滹沱河山西段生態(tài)基流調(diào)控研究

張曉斌 張建國

摘 要：本文采用簡化的非線性規(guī)劃數(shù)學(xué)調(diào)控模型對滹沱河山西段生態(tài)基流進(jìn)行調(diào)控研究，對不同需水部門采用不同權(quán)重系數(shù)進(jìn)行分析。結(jié)果表明，為滿足生態(tài)基流的要求，調(diào)控后各部門可引用水量均發(fā)生了不同程度的減少，尤其是農(nóng)業(yè)引水減少最多。

關(guān)鍵詞：滹沱河；生態(tài)基流；調(diào)控模型優(yōu)化；山西

中圖分類號：TV66；X143 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）20-0104-02

Study on the Regulation of Ecological Base Flow in Shanxi

Section of Hutuo River

ZHANG Xiaobin ZHANG Jianguo

（Shanxi Water Conservancy Technical Institute，Yuncheng Shanxi 044004）

Abstract： In this paper， the simplified nonlinear programming mathematical regulation model was used to control the ecological base flow in the west section of Hutuo river. The different weight coefficients of different water demand departments were analyzed. The results showed that， in order to meet the requirements of the ecological base flow， after regulation， the amount of water that can be referenced in various departments has been reduced to different degrees， especially the agricultural diversion.

Keywords： Hutuo river；ecological basic flow；optimization of regulation model；Shanxi

1 調(diào)控模型

1.1 數(shù)據(jù)資料及模型參數(shù)的預(yù)處理

為保證滹沱河生態(tài)基流，可引用水的優(yōu)先度是不同的，應(yīng)優(yōu)先滿足生活用水，其次滿足生產(chǎn)工業(yè)等需求，因此對于不同需水部門的權(quán)重系數(shù)取值不同[1]。根據(jù)2014年滹沱河灌區(qū)降水量與斷面的實測流量資料及山西段實際情況。

1.2 模型的簡化

經(jīng)處理后，非線性規(guī)劃調(diào)控模型簡化如下：

目標(biāo)函數(shù)1：

[MinZ=0.5×X1-A2+0.3×X2-B2+0.2×X3-C2] （1）

目標(biāo)函數(shù)2：

[MinZ=0.4×X1-A2+0.3×X2-B2+0.3×X3-C2] （2）

約束條件：

[X1+X2+X3=E]（水量條件） （3）

[E+X4=G]（水量條件） （4）

[X4≥F]（生態(tài)基流條件） （5）

[X1，X2，X3，X4≥0]（決策變量條件） （6）

式（1）-（6）中：Z為目標(biāo)函數(shù)，決策時使其最小化（各部門引、需水量的離差平方和最?。籊為總來水量；[X1]為滹沱河農(nóng)業(yè)灌溉引水流量，決策變量；[X2]為滹沱河工業(yè)引水流量，決策變量；[X3]為滹沱河生活引水流量，決策變量；[X4]為滹沱河斷面實測流量；A為在水資源充分供給的條件下，滹沱河農(nóng)業(yè)灌溉的需水流量，常變量；B為在水資源充分供給的條件下，工業(yè)引水的需水流量，常變量；C為在水資源充分供給的條件下，生活引水的需水流量，常變量；E為滹沱河引水渠首的出流過程，常變量；F為滹沱河的生態(tài)基流量，常變量；[λ1]為農(nóng)業(yè)灌溉引水的優(yōu)先度，權(quán)重系數(shù)；[λ2]為工業(yè)引水的優(yōu)先度，權(quán)重系數(shù)；[λ3]為生活引水的優(yōu)先度，權(quán)重系數(shù)。

2 模型計算

通過減少河道引水量來滿足生態(tài)基流。兩種不同工況不同保證率下，農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生活用水量調(diào)控結(jié)果見表1和表2。

3 結(jié)論

農(nóng)業(yè)用水是滹沱河的主要功能，由于灌區(qū)內(nèi)引水渠道防滲程度低，水資源浪費比較嚴(yán)重。渠道應(yīng)采取防滲措施，或用管道代替明渠等減少輸水損失量；灌區(qū)應(yīng)采用如噴灌、滴灌等先進(jìn)節(jié)水措施提高用水率。

參考文獻(xiàn)：

[1]尚小英.渭河寶雞市區(qū)段生態(tài)基流調(diào)控研究[D].西安：西安理工大學(xué)，2010.