景观河多水源水量水质优化调度研究

论文摘要

随着社会的进步与人们生活水平的提高,人们对城市景观的要求也越来越高。在城市周围建立景观河道不仅可以美化环境,而且有助于增加人们的文娱活动,提高人们的生活质量。本文根据未来区域景观河多水源供需变化,考虑雨水、再生水及原水的相互协调,利用技术及非技术手段建立了景观河的水量水质联合优化调度模型。其实质就是提高区域水资源的配置效率,研究的重点是从水量水质的角度寻求满足景观河生态需水量及水资源合理利用的最佳途径。在国内外有关生态需水理论的基础上,建立了景观河的生态需水模型,并分别计算了2010和2020年的生态需水量。为了方便建立模型,对景观河进行了简化,分为河段一、河段二、河段三,由此建立了单一河道的水量水质模型。另本文根据不同水质目标,按照最大日负荷计算出了不同河段的水环境总容量,这就为后面的调度方案的设计提供了理论基础。以规划区内景观河为研究对象,考虑研究区景观河道综合缺水量最小、河道水质综合改善程度最大、防洪安全影响最小等目标,建立了景观河水量水质联合优化调度的数学模型,通过计算确定合理的调度方案。多水源的水量水质联合优化调度研究是一项重要而又复杂的科学命题,它是综合了水文学、水资源学、经济学、生态学、环境学、系统科学和计算机科学等学科的知识为一体的课题。由于本文研究的对象目前还处于项目的初期,各方面还不够完善,在今后的研究工作中,必须进一步掌握水资源系统、社会经济系统和生态环境系统互动与藕合的关系,完善多水源的水量水质联合优化调度模型及其约束条件,促进区域内水资源的综合利用与规划。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出及研究意义
• 1.1.1 水资源的特点
• 1.1.2 本文研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 河流生态需水研究现状
• 1.2.2 优化调度研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容与方法
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 第二章 研究区概况与景观河生态需水
• 2.1 研究区概况
• 2.1.1 自然条件
• 2.1.2 水资源状况
• 2.1.3 社会经济概况
• 2.2 景观河特征
• 2.2.1 景观河现状
• 2.2.2 水质分析情况
• 2.3 生态需水计算方法
• 2.3.1 基流生态需水量
• 2.3.2 水面蒸发生态需水量
• 2.3.3 渗漏生态需水量
• 2.3.4 区内及岸边植物生态需水
• 2.4 景观河生态需水模型与计算
• 2.4.1 建模原理
• 2.4.2 模型的建立
• 2.4.3 计算结果
• 第三章 水量水质模型及水环境容量研究
• 3.1 水量模型介绍
• 3.1.1 单一河道模型
• 3.1.2 四点隐式（Preissmann）离散格式的离散方程
• 3.1.3 单一河道追赶法求解
• 3.1.4 节点连接条件
• 3.1.5 水量模型参数
• 3.2 水质模型介绍
• 3.2.1 模型的建立
• 3.2.2 水环境容量的计算模型
• 3.2.3 模型参数的确定
• 3.3 景观河水环境容量的确定
• 第四章 优化调度的方案研究与结果计算
• 4.1 联合优化调度模型
• 4.1.1 目标函数
• 4.1.2 约束条件
• 4.1.3 模型的求解
• 4.2 模型求解结果
• 4.3 结果分析与方案设计
• 4.3.1 现状年各河段水量水质状况
• 4.3.2 汛期调度方案
• 4.3.3 非汛期调度方案
• 第五章 结束语
• 5.1 结论
• 5.2 不足与展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢