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流域水沙资源优化配置理论与模型及其在黄河下游的应用
http://www.irtces.org    2007年3月14日16:39    作者:Liu Xiaoying

流域水沙资源优化配置理论与模型及其在黄河下游的应用

胡春宏,陈绪坚

(中国水利水电科学研究院,北京  100044

摘要:本文在分析流域水沙资源利用现状、水沙灾害性及水沙优化配置必要性的基础上,构建了流域水沙资源联合多目标优化配置理论框架,它由河床演变均衡稳定理论和水沙资源联合多目标优化配置理论组成,进而建立了流域水沙资源优化配置数学模型,该模型包括河床演变均衡稳定模型和水沙资源多目标优化配置模型两个子模型。应用模型计算分析了黄河下游主河槽的均衡稳定断面尺寸和输水输沙优化的临界指标,提出了强化非恒定流调水调沙、调控含沙量60100kg/m3之间的不利水沙条件等改善小浪底水库调度运用的措施,并进一步提出了黄河下游水沙资源多目标优化配置的模式, 应用模型计算分析了不同水沙条件的水沙资源优化配置方案,为黄河下游河道的科学治理提供了新的思路。

关键词:水沙资源;优化配置理论;数学模型;水库运用;黄河治理

中图分类号:TV            文献标识码: A

基金项目:“十一五”国家科技支撑计划重点项目;国家自然科学基金项目(50479069

作者简介:胡春宏1962-),男,汉族,浙江慈溪人,博士,教授级高工,主要从事水力学及河流动力学研究。 E-mail: huch@iwhr.com


 

人类对河流的开发治理改变了流域水沙资源自然的时空分布, 以水资源开发为中心的治河模式虽然使水资源和水能资源得到了充分利用,但也出现了水库淤积、河槽萎缩、水沙灾害加剧、河流健康状况恶化等问题,我国的长江、黄河及世界上的很多河流都出现了类似的问题。在当前社会系统、经济系统及环境系统与河流系统高度依存的条件下,河流系统回归自然已不可能,江河治理只能向建立全流域甚至跨流域的人与自然和谐的水沙调控体系发展但建立全面的流域水沙调控体系需要相应的理论和技术支撑[1-2]随着社会经济发展对资源和环境的要求不断提高,流域内的水沙灾害对社会经济发展的影响越来越突出,流域水沙资源联合优化配置势在必行,通过水沙资源联合配置和泥沙资源化利用实现水沙灾害治理,达到兴利除害和合理利用水沙资源的目的,将对社会经济发展产生深远的影响并带来巨大的经济、社会和环境效益。本文以改善河道输水输沙能力和维持河道稳定为基础,建立了流域水沙资源联合多目标优化配置理论和模型,并针对当前黄河下游主河槽淤积萎缩、“二级悬河”形势严峻的现实,探讨了黄河下游的水沙资源优化配置模式,对水少沙多的黄河流域治理和水沙资源利用具有重要的理论意义和应用价值。

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