滹沱河山西段生态基流调控研究

张晓斌 张建国

摘 要：本文采用简化的非线性规划数学调控模型对滹沱河山西段生态基流进行调控研究，对不同需水部门采用不同权重系数进行分析。结果表明，为满足生态基流的要求，调控后各部门可引用水量均发生了不同程度的减少，尤其是农业引水减少最多。

关键词：滹沱河；生态基流；调控模型优化；山西

中图分类号：TV66；X143 文献标识码：A 文章编号：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 调控模型

1.1 数据资料及模型参数的预处理

为保证滹沱河生态基流，可引用水的优先度是不同的，应优先满足生活用水，其次满足生产工业等需求，因此对于不同需水部门的权重系数取值不同[1]。根据2014年滹沱河灌区降水量与断面的实测流量资料及山西段实际情况。

1.2 模型的简化

经处理后，非线性规划调控模型简化如下：

目标函数1：

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

目标函数2：

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

约束条件：

[X1+X2+X3=E]（水量条件） （3）

[E+X4=G]（水量条件） （4）

[X4≥F]（生态基流条件） （5）

[X1，X2，X3，X4≥0]（决策变量条件） （6）

式（1）-（6）中：Z为目标函数，决策时使其最小化（各部门引、需水量的离差平方和最小）；G为总来水量；[X1]为滹沱河农业灌溉引水流量，决策变量；[X2]为滹沱河工业引水流量，决策变量；[X3]为滹沱河生活引水流量，决策变量；[X4]为滹沱河断面实测流量；A为在水资源充分供给的条件下，滹沱河农业灌溉的需水流量，常变量；B为在水资源充分供给的条件下，工业引水的需水流量，常變量；C为在水资源充分供给的条件下，生活引水的需水流量，常变量；E为滹沱河引水渠首的出流过程，常变量；F为滹沱河的生态基流量，常变量；[λ1]为农业灌溉引水的优先度，权重系数；[λ2]为工业引水的优先度，权重系数；[λ3]为生活引水的优先度，权重系数。

2 模型计算

通过减少河道引水量来满足生态基流。两种不同工况不同保证率下，农业、工业和生活用水量调控结果见表1和表2。

3 结论

农业用水是滹沱河的主要功能，由于灌区内引水渠道防渗程度低，水资源浪费比较严重。渠道应采取防渗措施，或用管道代替明渠等减少输水损失量；灌区应采用如喷灌、滴灌等先进节水措施提高用水率。

参考文献：

[1]尚小英.渭河宝鸡市区段生态基流调控研究[D].西安：西安理工大学，2010.