滹沱河山西段生態基流調控研究

張曉斌 張建國

摘 要：本文采用簡化的非線性規劃數學調控模型對滹沱河山西段生態基流進行調控研究，對不同需水部門采用不同權重系數進行分析。結果表明，為滿足生態基流的要求，調控后各部門可引用水量均發生了不同程度的減少，尤其是農業引水減少最多。

關鍵詞：滹沱河；生態基流；調控模型優化；山西

中圖分類號：TV66；X143 文獻標識碼：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 調控模型

1.1 數據資料及模型參數的預處理

為保證滹沱河生態基流，可引用水的優先度是不同的，應優先滿足生活用水，其次滿足生產工業等需求，因此對于不同需水部門的權重系數取值不同[1]。根據2014年滹沱河灌區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

經處理后，非線性規劃調控模型簡化如下：

目標函數1：

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

目標函數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為目標函數，決策時使其最小化（各部門引、需水量的離差平方和最小）；G為總來水量；[X1]為滹沱河農業灌溉引水流量，決策變量；[X2]為滹沱河工業引水流量，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，滹沱河農業灌溉的需水流量，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為滹沱河的生態基流量，常變量；[λ1]為農業灌溉引水的優先度，權重系數；[λ2]為工業引水的優先度，權重系數；[λ3]為生活引水的優先度，權重系數。

2 模型計算

通過減少河道引水量來滿足生態基流。兩種不同工況不同保證率下，農業、工業和生活用水量調控結果見表1和表2。

3 結論

農業用水是滹沱河的主要功能，由于灌區內引水渠道防滲程度低，水資源浪費比較嚴重。渠道應采取防滲措施，或用管道代替明渠等減少輸水損失量；灌區應采用如噴灌、滴灌等先進節水措施提高用水率。

參考文獻：

[1]尚小英.渭河寶雞市區段生態基流調控研究[D].西安：西安理工大學，2010.