跨流域多水源引调水工程系统设计方案研究

张红武

" 山西省水利水电勘测设计研究院# 山西太原"'""!1$

摘要! 引调水工程输水系统是多目标决策问题" 设计时可以把大系统划分若干子系统" 利用优化控制理论和分析

方法" 分别对子系统优化控制" 再对整个大系统综合分析" 从而获得较优的方案% 本文结合多水源调水的工程实

例" 从线路布置! 输水方式! 泵站分级! 调度控制等方面进行优化研究" 得到了总体较优的系统方案" 研究结论

可供工程设计人员参考借鉴%

关键词! 大水网( 输水方式( 泵站分级( 调水枢纽

中图分类号! 34)%5555文献标识码! E5555文章编号! #)/!0!1)("!"#$#"%0"")#0"$

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5 作者简介! 张红武"#(/# 年%$ # 男# 高级工程师&

$%引言

随着经济发展# 水资源分布不均匀性与需水不

均衡性日趋突出# 跨流域调水工程越来越多& 输水

系统方案直接影响工程投资' 施工难度' 工期' 运

行管理& 本文以山西大水网某骨干工程为实例# 结

合工程自身特点和运行管理要求# 针对工程设计中

需要解决及系统运行可能遇到的实际问题# 运用优

化控制理论和分析方法# 将输水系统多目标的大系

统# 划分为! 个子系统# 分别进行优化控制# 以期

得到安全可靠' 经济合理的设计方案# 并为工程建

成的运行管理创造优化控制的条件&

&%工程实例概况

) 十二五* 期间# 为突破山西省水资源短缺的

瓶颈# 山西省启动) 两纵十横' 六河连通# 纵贯南

北' 横跨东西# 多源互补' 保障应急# 丰枯调剂'

促进发展* 的大水网建设# 它以纵贯山西省南北的

黄河北干流和汾河两条天然河道为主线# 以十大骨

干供水体系" 十横$ 为骨架# 通过连通工程建设#

将黄河' 汾河' 沁河' 桑干河' 滹沱河' 漳河这六

大河流及各河流上的大中型水库相连通&

本文实例工程是)山西大水网*骨干工程之一# 工

程实现跨流域调水# 补充受水区的工农业用水# 供水

规模#&#! 亿2

'

*年& 取水水源四座# 分别为水源#'

!' '' 1# 并利用受水区的% 座已建水库作为末端调蓄

水库& 工程输水管"洞$线总长!$$72# 其中压力管线

长#/%72' 隧洞长/$72"含'&"72洞穿管$& 共布置'

座泵站# 设计扬程分别为#!"' #$(' #"%"/)$2# 总装

机容量#%QR# 附属建筑物包括流量调节阀室' 检修

阀室' 排气阀井等# 共计1)( 座&

(%优化控制子系统的划分及优化控制总目标

运用优化控制理论和分析方法# 结合工程自身

特点# 将输水系统大系统划分为输水子系统及控制

子系统& 输水子系统主要项目包括线路布置方案'

取水口方案' 输水方式# 控制子系统主要为加压泵

站' 流量调节阀等& 设计时分别对以上项目进行优

化控制# 再进行综合分析# 以确定总体较优的输水

系统方案& 输水系统优化控制目标为!