水利工程的优缺点篇1

1.水资源信息化建设的重要性

河北省地处华北地区，属温带大陆性季风气候。省内多年平均水资源总量204.69亿m3，仅为全国水资源总量的0.72%；人均水资源量306.69m3，仅为全国同期人均水资源量的1/7，属严重缺水地区。同时河北省又是经济大省和人口大省，水资源短缺问题已成为制约经济社会发展的重要瓶颈问题。要解决水资源困局，除扎实做好各项基础设施建设外，还必须着眼于水利业务与新一代信息技术深度融合。促使水资源管理“摸得清底数、把得准规律、测得准趋势、管得住源头”，为确保京津冀地区整体水安全提供详实可靠的基础数据支撑。

2.水资源信息化建设的主要问题

水利部党组提出“水利工程补短板、水利行业强监管”水利改革发展总基调以来，信息化工程作为水利四大工程（防洪工程、供水工程、生态修复工程、信息化工程）短板之一，已成为水利行业加大投入、创新模式、提升技术的重点领域。水资源作为水利工作的关键领域，也是信息化建设的难点重点，存在诸多亟待解决的问题。

2.1建设投资总量不足、使用分散

水资源信息化所需建设资金一般来自于申请财政拨款，多半从属于水利工程配套建设，缺少独立且长久稳定的资金投入渠道。有限的信息化资金也常分散到多个项目中，缺少统筹协调和整合利用，导致各系统零散建设，不成体系，技术水平落后。加上运维管理经费缺乏保障，许多已建信息系统已不能正常使用，造成不必要的重复建设。

2.2人才队伍数量短缺、水平落后

信息化是推动经济社会高速发展的倍增器，技术变革日新月异。然而受行业差异限制，水利行业严重缺乏既懂水利业务又懂信息化技术的人才队伍。既有的信息化人员多半从事硬件网络维护管理工作，在新技术应用、大数据挖掘、决策辅助支撑等方面空白较多。

2.3管理工作手段滞后、模式陈旧

水资源管理涉及海量的数据信息和复杂多变的时空要素，是天生适合开展大数据分析和云计算的业务领域。但由于对新技术应用重视不够，导致水资源管理工作一直处于数据的初级应用层面。数据孤岛现象严重，数据价值难以体现，无法有效支撑地下水超采治理工作需要。

3.水资源信息化建设的发展方向

结合水资源管理业务特点，信息化建设主要方向包括“3S”、大数据、云计算3个方面，简述如下。

3.1“3S”技术应用

“3S”主要是指RS（遥感）、GIS（地理信息系统）、GPS（全球定位系统）的联合应用。RS技术早先用于旱情监测评估，目前正在向水生态水环境监测评估方面转变。主要包括大面积水域的水质、水温、水污染监测。有利于快速判定河湖水体的健康程度，并科学开展水资源调配工作。与传统的人工监测方式相比，RS技术无论从质量还是效率上都优胜于人工作业。但也具有一定的局限性，只能定期监测、且主要用于定性分析，监测精度不容易保障。因此需要与人工作业结合互补，保证水资源数据准确性。GIS技术主要以“水利一张图”形式应用到水资源管理中。可以将采集到的水资源数据信息（水位、水量、水质等）以时空数据库的方式集成到GIS地图网格中，实现“一张图”管理。GPS技术主要用于地下水源监测井、地表水资源监测站点的精确定位。有利于结合一张图开展二、三维动态模拟分析等后期深度应用。

3.2大数据分析技术应用

我省目前已建有数千口地下水源观测井，均配备有自动化监测设备，能够采集水位、水温等关键数据。另全省有数以百万级的各类机井，虽然归属不同，但目前正逐步实现“以电计水”（通过用电量计算用水量），也能获取较为准确的用水户数据。这些宝贵的数据不仅数量多，而且具有很好的代表性，非常适合开展水资源大数据分析。通过溯源和预测分析，精确掌握我省地下水资源的变化规律及演变趋势，更加科学评价地下水超采治理成效，并有序开展水资源的调度管理。

3.3云计算技术应用

水资源储量及分布情况分析，非常依赖于各类二、三维数学模型。受计算机性能限制，传统建模过程十分漫长。云计算可按需提供灵活海量的计算资源，大幅提升数学模拟效果。目前常见的云计算提供方主要为电信运营商以及互联网领域的阿里、腾讯、华为等云服务商。但公有云计算资源在处理敏感数据方面有较多局限，因此一般会采用服务器托管方式，将开展云计算服务的硬件设备与其他设备进行物理隔离，以确保数据安全。

水利工程的优缺点篇2

关键词：农村供水典型工程型式

1、前言

我国的农村人畜供水工作是一项关系到全国农村人口的防病保健、促进农村经济发展、造福子孙后代的事业。党和政府历来十分关心广大农村群众的饮水卫生问题，2002年，国家计委、水利部联合下发关于进一步做好农村人畜饮水解困工作的意见。随着我国农村经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，农民收入实现较快增长，农村改革迈出较大步伐，农村社会事业发展加快。在此形势下，改善农村饮水条件，不仅成为广大农民的迫切愿望，而且在经济和物质方面也具备了条件。本人从2000年开始参与南阳市农村饮水项目的可行性研究报告和实施方案的编制工作，从中积累了一定的经验，通过对以下几个方面的分析，仅供相似地区参考之用。

2、南阳市农村人畜供水工程现状

南阳市的农村饮水困难和非安全性饮水是一个历史问题，已成为制约农村经济发展的瓶颈。为加快解决农村饮水困难和非安全性饮水问题，改善农民的生存和生活条件，保持农村社会稳定，针对我市农村人畜饮水现状，南阳市从2000年底开始着手解决最为困难的农村饮水问题。2001～2003年连续实施的三期农村饮水解困工程共涉及全市13个县（市、区），解决饮水困难人口38.07万人，大牲畜10.23万头，工程处数912处，工程概算总投资1.23亿元。2003年6月和2004年3月又针对非安全性饮水问题实施的供水工程，解决非安全性饮水人口38.8万人，大牲畜9.69万头，工程估算总投资1.16亿元。通过修建这些供水过程，基本解决了南阳市农村饮水困难和大部分的非安全性饮水问题，在农村产生了极大的社会效益、经济效益和环境效益，改善了缺水地区群众的健康状况，解放了农村劳动力，促进农村产业结构调整，密切了党群关系。

3、农村饮水问题原因分析

南阳市位于豫西南，属亚热带季风型大陆性气候，降雨年际之间分布极不均匀，雨量年内时空分布也不均衡，在非汛期连续数月农村饮水极为困难。部分山区农民生活水平低，无力出资修建取水工程。除资源性缺水和工程性缺水外，南阳市水质性缺水也非常严重。

南阳市是个东、西、北三面环绕山地丘陵、中部平坦开阔的盆地，山区、丘陵、平原面积大约各占三分之一，地形地质构造复杂，北部伏牛山区侵蚀严重，地下水贫乏，地表水流失，住户分散；东南部桐柏山区虽有大量坑塘，但保证率较低，且水质存在牲畜污染；西部岗丘区以石灰岩为主，集水困难，吃水主要靠河沟径流水、泉水或裂隙水解决，取水距离远且落差较大；东、北、西部山区向平原延伸的山前岗丘区地下水储量较少且埋藏深，开采难度大，此区域由于缺乏水利工程，季节性缺水人口有逐年增长趋势；盆地中部虽地下水储量较丰富，但部分地区含氟量高，且地表水污染严重，浅层地下水不能满足饮用水要求。

4、农村人畜供水工程型式分析

针对供水现状，我们在实地勘察的基础上，查阅大量资料，分析各农村饮水困难的原因，根据水源条件、经济条件、工程地质状况及现有工程情况，以有利于资源可持续利用、效益投入比最大为原则进行工程规划和设计。

4.1工程标准

（1）供水标准：根据《河南省农村饮水项目建设实施细则》，给水标准取人均日生活供水量正常年份35l，大牲畜每头每日40l，小牲畜每头每日10l.所有供水工程均考虑远景规划，供水量留一定余地，按人口自然增长率8‰，牲畜自然增长率12‰，工程使用期20年。

（2）工程标准：随着社会经济的发展，农村生活水平的提高，饮水工程标准也要适当提高，不仅限于有水吃，而且要使饮水工程供给符合生活饮用水标准，并保证在一般干旱年能正常供水。

（3）水质标准：为保障人民的身体健康，按照国家《生活饮用水卫生标准》（gb5749-85）的水质标准和卫生要求，做好水源选择、水源卫生保护和水质检验工作，重点工程要增设沉淀、过滤、消毒等流程。

4.2典型工程型式

根据项目建设措施选取典型进行设计，在同一区域相似地形地貌，存在的问题比较相似，可以选取有一定代表性的点进行典型设计，以获取典型指标。在工作实践中，我们经过多方案比较，设计出以下几种典型工程型式。

（1）水井供水工程

根据水源形式和缺水原因的不同，水井供水分为机电井水塔供水与渗水井水塔供水两种。其中机电井水塔供水又分为井深70m、井深80m、井深120m、井深180m四种。

机电井水塔供水根据工程布置位置的水文地质情况确定井深，水源井和水塔相对集中建设，水源井水塔布置在村庄旁，管理房与泵房统一建设。村庄住户用水用干管输水进村，并树枝状布置至供水点。

渗水井水塔供水是利用岩石裂隙潜水、降雨渗水或沟道渗水，建渗水井集水，设泵站扬水入水塔，然后再输送给供水点。渗水井设在坡脚洼地靠近河沟的地方，泵房靠近水井布置，计算水塔高程，用管网自流入村。

（2）引泉（河）水典型工程设计

根据水源位置与供水点位置的不同分为有压引泉（河）供水工程和自压引泉供水工程。有压引水工程又分为有坝有压引水和无坝有压引水两种典型。

有坝有压引水典型根据地形情况，采用修建拦河溢流坝，坝上游建渗水池，水通过渗水池过滤后加压送至高位蓄水池，利用输水干管输水进村。

无坝有压引水典型根据水源和地形特点，将泵房布置在泉室旁边，蓄水池建在高地上，通过输水干管输水进各自然村集中供水点。

自压引泉供水典型利用高位泉眼为供水水源，引水至蓄水池，利用自身与供水点位置的高差，通过输水干管自流至集中供水点。

（3）泵站扬水（小高抽）供水典型设计

该典型利用地表水，傍沟、河建大口井，通过大口井滤水、渗水、集水，经泵站提水至高位蓄水池。经沉淀和水质处理（水质若经过化验符合饮水标准，可不需设置此工艺），通过输水干管输水至需水点（自然村和集中供水点）。

（4）雨水集蓄饮水工程典型设计

该典型适用于不利于降水入渗和地下水运移，地下水比较贫乏，打井比较困难，又无合适的地表水利用的地区。宜采用分散集雨面通过屋檐接水或坡面集水，集水经沉淀处理后由支管入各户地下砼水窖，用水户利用抽水泵或压水井方便取水。

以上农村供水工程的典型工程型式基本上可以适应不同缺水原因，不同地形、地质、水源情况的工程设计需要，方案优化，供水形式符合当地实际，经济合理。部分工程型式首次在我市农村饮水项目中应用。经运行考验，这些典型工程型式结构简单，投资小，费用低，不仅便于施工，同时节约投资，提高了效益，供水质量和可靠度得到很好的保证。工程布置紧凑，结构合理，规划设计适用、经济、美观、安全，技术措施成熟，切合实际，综合经济效益比一般同类项目有较大提高，具有显著的社会、经济和环境效益，并为今后的农村人畜供水工程设计奠定了基础。

5、解决农村饮水问题的思路和建议

5.1技术思路

（1）针对不同的缺水原因，详细调查和搜集区域水资源资料，按照优质水源优先保证生活用水的原则，合理安排、择优选择适宜的水源。

（2）供水范围和供水方式应根据区域的水资源条件、用水需求、地形条件、居民点分布等进行技术、经济比较，按照优水优用、便于管理、单方水投资和用水成本合理的原则确定。

（3）结合当地自然条件和经济发展规划，因地制宜、多措并举搞好规划。水源水量充沛，在地形、管理、投资效益比、供水成本等条件适宜时，优先选择适度规模的联片集中供水；水源水量较小，或受其它条件限制时，可选择单村或单镇供水；距离城镇供水管网较近，条件适宜时选择管网延伸供水。并尽可能按全日供水、供水到户设计。

5.2建设管理思路

要把农村人畜供水工程建设成高标准、高质量、高效益的民心工程，必须严格按工程建设技术规范进行精心设计和施工，严格履行建设管理程序，确保工程质量，坚持实行项目法人制、招投标制、工程监理制、管理合同制和质量终身制等一系列项目管理制度，建立完备的规划名册和验收名册，完成一项消号一项。

5.3投资思路

根据近几年来农村饮水项目的投资办法，资金筹措仍应坚持中央、地方和受益群众共同负担的原则不变。但目前国家制定的补助标准相对较低，不适用于解决农村饮水问题，应适当提高中央投资补助标准，视具体情况适量减少地方财政配套比例，同时要做好宣传，提高农民群众自费办水的积极性，鼓励群众以工代赈、以劳代资参与工程建设，落实自筹资金。

5.4运行管理对策

（1）建立与市场经济体制要求相适应的管理体制，建立专管机构，明晰工程产权，落实管护责任。实行租赁、承包、股份合作等灵活多样的经营管理模式，推行乡镇供水协会等组织形式，推进民主管理，提高用水户参与水平。

（2）按照国家、省、市有关管理办法，制定切合实际的工程管理、养护维修、水源保护、水质监测、水费计征等规章制度，按照有偿供水的要求，进行成本核算，坚持按成本依法合理收取水费，保证工程的可持续运行。

（3）加强对农村供水管理队伍的建设和人员的业务培训，提高供水管理人员的业务能力和水平，保证优质供水服务，更好地发挥工程供水的社会和经济效益。

（4）加强水源保护，划定保护区，竖立警示标志，切实保证水源安全。对已建工程，采取必要的水源地保护措施，制定完善水质检测制度，防治水源污染和水质变坏。

水利工程的优缺点篇3

论文关键词：低价中标,费用下调,经济签证,效能监察

1.1两种招标方式简介

目前大庆建筑市场招投标实行两种定标方式，一种是市政项目的低价中标方式，和另外一种是油田实行的三项费用下浮方式。

大庆市政工程招投标实行低价中标，已非第一个年头。经过多年的实践，市政工程取得的主要成绩是：降低了工程造价，节省了政府工程投资，规范了投标市场行为。同时它也有很多弊端，如市场恶性竞争加剧，工程优质率降低，工程债务与劳资纠纷不断增多，许多工程中标后不久受到建材涨价与工程款拖欠，造成工程难以为继，留下烂尾工程。油田招投标主要是采取油田造价部门批准的设计概算和补充概算为准的三项费用（临时设施费，企业管理费和费率）下浮，总价包干使用。此种形式招标的结果对工程质量比较有保证，施工单位能够按图纸和设计及时完成工作量。缺点是工程现场签证量大，预决算周期长，比较困难。

这两种招投标方式各有优缺点，笔者想在其中探讨找到一种平衡，在油田招投标中起到借鉴作用。

2、低价中标的优缺点

2.1低价中标的优点及保证措施

低价中标的优点是：由施工单位以较低的价格来完成合同规定的内容，节省了政府投资。长期以来建设领域招标不光明正大的向社会全面开放，而是小范围内邀请招标，或议标，以满足个人及小团体的利益。所以说低价中标的好处，一是可以避免私下交易、暗箱操作。政府花的是纳税人的钱，而执行人可能缺乏珍惜成本的本能，更想变相捞取好处。低价中标”的阳光政策，大大减少贪污受贿的机会。二是降低招标成本。不用编制标的，不用复杂的评标、决标过程，节省大量的公共资源。再说标书评定，标书一定要由权威部门复核，与图纸相对应，不允许有丢项漏项行为，否则施工方按图纸施工则有的项目（漏掉的）算不到钱。要想达到理想境界，还需要有与之配套的控制机制与信用保障制度。合同签订时，中标方必须提供履约保函，如果中标方不能履约，则由担保公司承担合同执行和赔偿责任。工程交易中业主与施工企业都要以保函为中介，用经济手段解决工程费用纠纷。特别是担保中第三方的出现，以资金为手段抑制了施工企业盲目投标和低价中标的冲动，因而能够实现交易主体间相互制约。

2.2低价中标的缺点

低价中标的缺点是容易诱发市场恶性竞争。买标、卖标、围标、串标等扰乱市场行为极易造成工程优良率下降，工程债务、劳资纠纷加剧。改善的建议是在投标报价中，建设单位应当做出主材清单底价，由施工投标企业响应报价，但是主材价格基本上不允许超过5%的价差，否则在施工阶段中标单位容易以次充好。如果施工期间材料价格波动超过10%，应允许施工企业调整价差。否则很容易造成施工企业将现有工程暂停或者甩项。承包企业在投标时会采用降价策略投标，一般是在装饰材料方面降价。如装饰门价格千差万别，毕业论文其中容易以次充好；纯粹的低价中标是不可取的。另外，需加强与诱导企业对信誉的追求和信用的认可，让企业和项目经理同时亮出近几年执行的工程完工质量情况，再同步结合项目经理考勤制，则项目经理不可能放任自己的作品随波逐流，他会想方设法提高自己的信誉与信用。如果适当与工资挂钩，则更加能调动其工作积极性。施工方发自内心想把活干好，则其动力无限。

3、油田费率下浮招标的优缺点

3.1费率下浮招标的优点

油田费率下浮招标的优点是：避免了投标单位在主材价格上的让利。在理论上施工单位不必为了利益而去购买低价产品，从原材料上保证了产品第一道关口。三项费用下浮属于企业让利，这强调的是企业管理水平的提升。企业竞争的是管理水平，而不是在低价的误区里徘徊。在招标环节中，为了避免施工单位盲目降低费率，约定投标单位必须提供过去三年来完成项目的质量证明和获奖证书。这些强调企业对信誉的追求，同时中标方也应当提交履约保证金，在这种情况下签订合同是比较稳妥的。

3.2费率下浮招标的缺点

费率下浮中标方式的缺点是：预算依据不能像清单报价那样，招标伊始就基本上定下决算了。油田招标提供的投标依据是概算与预算，很多工程任务急，图纸尚未全部出齐就进行招投标，很多时候图纸出来后，建设单位经常对图纸细节提出修改，这样做导致的直接结果就是出现了大量的经济签证和设计联络单或变更单。容易产生弄虚作假，多报工作量。这就要求监理单位与建设单位在工程施工中作好记录，限时、及时做好签证工作，保证其真实性。每年发生的大量变更及签证严重影响了决算速度。

4、效能监察与预决算改进

油田为了防治和减少建设系统的多估冒算和腐败，每年都要抽调大量的人力与物力进行效能监察与审计。油田效能检查重点检查容易出现问题的部位。比如房屋维修项目上的土建、装饰部位。产能建设工程项目的隐蔽工程，如管线长度。施工单位在办理经济签证时容易弄虚作假，多报工作量。效能监察工作以现场实测实量为重点。施工现场的勘察工作是搞好效能监察工作的重要环节。既要核对工程量，又要查工程质量，同时还查是否有违法违纪问题。尽管有效能监察进行威慑与亡羊补牢，我认为还是应当探讨在理论上如何减少经济签证与图纸设计变更。比如实际工程施工中遇到地下水位较高，需用井点降水、淤泥清理等问题，可考虑在措施费用中包干，一般轻易不作调整，都能涵盖在内。建议能够在油田内形成一定的补充定额。以井点降水为例，结合现场勘查的各个季节的涌水量，土质等不同因素，制定出一套相对比较固定的补充定额。以现场实物对照变量则可以查到相对应的降水费用，现场只需核对工作量，不用统计每天多少根降水管，几个抽水台班及人工工日。减少了签证活口，每年的审计工作量也会大为减少。

5、结束语

本人多年在油田基建系统工作，基层经验有一些，理论上的探讨不是很成熟，以上只是在工作中的一些简单的想法。在这里将其提出来是希望起到一个抛砖引玉的作用，与大家共同交流。使油田基建从制度上步入良轨，从招投标、队伍选用、材料供应、现场管理、竣工验收等方面成熟配套，减少漏洞，日趋完美。

参考文献

[1]朱小琴.浅析最低价中标法的利弊

水利工程的优缺点篇4

【关键词】掩孔蚀刻；精细线路；参数优化

一、引言

作为电子设备的基本部件，印制电路板（PCB）广泛应用于电子通信、科学仪器、航空航天和消费电子产品等技术领域[1][2]。

在PCB制造工艺中，贴膜是一道重要工序，好的贴膜效果是得到好的图像转移质量的关键因素之一。贴膜是指在加热加压的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在覆铜箔板上，干膜中的抗蚀剂层受热后变软，流动性增加，再借助于热压辘的压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴膜。贴膜技术不受基体大小、形状等的影响，但贴膜后的板面质量却受到许多因素的影响，如贴膜温度、贴膜压力、贴膜速度等，因此，要获得一个最佳的工艺条件并非易事。在掩孔蚀刻流程中，贴膜效果更是全流程的重中之重，贴膜效果的好坏直接决定着掩孔流程报废率的高低。本文讨论了掩孔蚀刻流程中贴膜参数对开路、缺口的影响，并着重探讨了掩孔蚀刻流程中贴膜参数的优化方法。

二、试验原理分析

在掩孔蚀刻流程中，影响开路、缺口的因素有多种，如垃圾、曝光条件、贴膜参数、前处理板面粗糙度等，本文主要针对贴膜参数进行讨论，讨论了不同前处理微蚀量、贴膜温度、贴膜压力、贴膜速度时的制板品质，从而提出较优的贴膜参数。

通过设计了四因素三水平的正交试验，研究不同参数的主效应和各种参数间的交互作用，确定影响掩孔蚀刻流程中开路、缺口的主要因素，并从多种参数组合中，找出最优的参数组合。同时以此为依据对贴膜参数进行了优化。

三、试验方法及过程

3.1试验设计方案

设计试验分析掩孔蚀刻流程中贴膜温度、贴膜压力、贴膜速度对精细线路板面品质的影响；蚀刻后线路品质由开路、缺口等缺陷的点数来表征；用Minitab软件对所得缺陷点数的数据进行分析。具体方案如下：

3.1.1流程

正常的前流程板电外层前处理贴膜曝光（外层图片图形）DES（外层负片蚀刻）统计缺陷用Minitab软件对数据进行分析得出结论

3.1.2物料及工具

使用同一种干膜贴膜，采用的相同的图形资料（包含线宽为3mil和4mil的线路，图为完整资料的一部分）如图1。

3.1.3参数

曝光参数和蚀刻参数固定；贴膜参数及前处理微蚀量使用四因素三水平的正交试验法设计。

3.2试验确定各影响因素的影响趋势

按以上试验方案做板后用Minitab软件对所得数据进行分析，以确定各组参数对制板品质的影响。

3.2.1数据分析

最佳子集回归分析和回归分析得出回归方程：

开路=-2.49-1.00贴膜压力-1.31贴膜速度+0.117贴膜温度-2.50前处理微蚀量

分析表明：影响因素主次关系为贴膜温度>贴膜压力>贴膜速度>前处理微蚀量。

3.2.2确定贴膜参数

以上分析发现，前处理微蚀量对制板品质的影响最小，且考虑到在实际生产中保证做板品质的同时要保证生产效率，故再次通过正交试验对贴膜参数进行优化（使用Minitab设计试验方案），以贴膜温度、贴膜压力、贴膜速度做一个3个因素3水平正交试验，试验安排。

（1）开路点数分析

最佳子集回归：开路与温度，速度，压力

响应为开路

回归分析：开路与温度，速度，压力

回归方程为：

开路=31.9-0.201温度+9.6速度-6.97压力

开路点数与贴膜压力、贴膜速度、贴膜温度间关系如下图2～图3，图2中压力、温度、速度的主效应是图形中的低设置和高设置之间的差异。

以上分析可以看出，影响因素主次关系为贴膜温度>贴膜压力>贴膜速度；尽管贴膜温度对开路点数的影响似乎比压力和速度更大，但查看交互作用（如图3）是很重要的。因为交互作用可以放大或抵消主效应。

贴膜压力高有利于减少开路点数；

温度在一定的范围内时，减小贴膜速度有利于减少开路点数；

压力和温度在上述范围内时，升高贴膜温度有利于减少开路点数。

（2）缺口点数分析

缺口点数分析方法与开路点数的分析方法相同，缺口点数与贴膜压力、贴膜速度、贴膜温度间关系如图4～图5，图中可以看出，对缺口点数的影响因素与开路点数的相同。可以得出如下贴膜参数为优：贴膜温度120℃时，贴膜压力4.0kg/cm2，贴膜速度2.0m/min。

四、结论

本文通过Minitab软件设计正交试验对掩孔蚀刻流程中，前处理微蚀量及贴膜温度、速度、压力及其对制板品质的影响进行了分析，同时从各种贴膜参数组合中得出了最优的贴膜参数。具体改善方案总结如下：（1）提高贴膜压力高有利于减少开路/缺口点数；（2）温度在一定的范围内时，减小贴膜速度有利于减少开路/缺口点数；（3）压力和温度在上述范围内时，升高贴膜温度有利于减少开路/缺口点数。

参考文献：

水利工程的优缺点篇5

南水北调西线工程规划从长江上游大渡河、雅砻江、通天河上筑坝建水库，采用隧洞穿过巴颜喀拉山，向黄河上游补水，以补充黄河水资源不足，是解决我国西北地区干旱缺水问题的重大战略措施。同时，南水北调西线工程和东、中线工程共同组成一个有机整体，在一定条件和时间内，三条线可相互补充，尤其可通过适当调整黄河水量分配，使南水北调工程与北方东、中、西部水资源相互补偿，共同实现我国的水资源优化配置,保证本世纪中叶我国人口高峰时国民经济和人民生活用水安全。

南水北调西线工程大规模的跨流域调水改变了原有水资源的时间、空间分布状况，相应地引起了调水区、受水区的自然环境、生态环境和社会经济发展的变化，并产生诸多有利的和不利的影响；同时，在施工和运行调度管理等方面，西线又是一个复杂、庞大、艰巨的系统工程，存在着许多世界性的难题。如：如何正确评价南水北调西线工程调水后对促进受水区社会经济发展以及生态环境改善的作用、对调水区可能引起的自然环境和生态环境变化？如何评价西线调水对黄河水资源的补偿作用？如何分析不同调水量的供水目标和供水范围？如何优化确定合适的坝高与洞线长度？如何研究远景规划中的后续水源的战略性问题？等等，对工程的规划决策及工程建成后的运行管理都有着重要意义。未雨绸缪，必须认真研究这些问题。

为解决南水北调西线工程实施中的一些世界性难题，通过全数字化数据平台的构建和数字仿真技术的应用，建立全新的数字化研究环境和虚拟调水工程环境，依靠大尺度、高精度情景数字模拟研究和实际验证，构建复杂系统优化决策模型，为回答西线调水中涉及国民经济建设和生态环境建设的重大战略问题以及工程的可行性和科学性问题提供工作平台。

2目的

南水北调西线工程虚拟仿真及应用研究的目的：为解决南水北调西线工程实施中的一些世界性难题，集成全数字摄影测量、遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机辅助设计、数字三维仿真和多源空间数据无缝集成(SeamlessIntegrationofMulti-sourceSpatialData)等高新技术，建设南水北调西线工程勘测设计一体化数字集成平台和虚拟环境，完成多比例尺、多数据类型资料的数字集成，以功能强大的系统软件与模型为支撑，为相关科学家、工程规划设计人员高效的工作提供详实灵活便捷的数字流域研究环境，通过对南水北调西线工程调水区、输水沿线、受水区和后备水源区的数字仿真手段，对调水工程的可行性、有效性及存在的可能方案进一步予以综合分析与论证。可在调水线路沿线依据其地形、地震、工程地质等条件，对不同调水实施方案的投资规模、工程实施条件进行比选，并初步估计其生态环境影响；依据调水前提对受水区社会、经济与生态环境效益做出分析，提出客水分配与利用的优化模式；通过对后备水源区的相关研究，探讨后续扩大调水的可行性及其影响。为水资源跨流域配置方案的优化选择提供全新的高技术支撑工具，加快南水北调西线工程的准备，为规划决策及工程实施提供科学依据。

3南水北调西线工程虚拟仿真及应用研究主要内容

研究内容主要包括两个方面，第一个方面，针对南水北调西线工程研究多信息源集成的数字平台和虚拟仿真的关键技术，构建一个涵盖调水区、输水沿线、受水区的数字平台和虚拟仿真系统；第二方面，在数字平台和虚拟仿真系统的支持下，对西线调水工程中的不同调水量、供水目标、外调水和内地水分配利用、输水路线以及对生态环境影响等问题进行系统分析和优化研究。

3.1南水北调西线数字集成系统研究

研究如何以南水北调西线（含后备水源区）跨流域调水工程规划勘测设计准备工作为需求背景，在调水线路区、受水区、水源区构建一体化的数字集成平台，提供数字仿真研究数据基础。主要内容包括：

3.1.l空间数据库设计及关键技术研究——1)数字化集成平台设计、数据标准规范制定、数据字典和表结构设计。研究数据库应包含的内容、数据项、涵盖范围、组织策略等；2)海量多数据源、多类型、多要素、多尺度、多时相空间数据库管理系统的研究。在以往工作积累的基础上根据本项目的要求，完善大型空间数据库管理系统，使之能够管理图形数据、影像数据、三维高程数据和属性数据等多类型数据，探讨数据库多源数据逻辑一致性协调与管理方法。完善系统安全管理设计，最大限度地实现空间数据库系统与虚拟现实系统、计算机辅助设计系统的互操作。

3.1.2南水北调西线数据库集成——开展西线调水环境与工程数据库建设。分别在调水工程线路、受水区和调出区建设多比例尺系列的多要素地理环境空间数据库，作为宏观和典型区域环境虚拟仿真研究的数据本底。在各方面数据条件允许的情况下具体内容为：1)区域背景影像数据库,覆盖全部区域，配合1/5万、1/25万尺度分析需要，拟采用2000年ETM影像图为基础，对图像时相不佳的图像以2000年以后的夏季影像更替后制作成相应比例尺影像图；在需用1/1万数据的工程线路典型区段，如地图条件不能满足需要的情况下，不排斥使用高分辨率卫星立体对影像数据。2)区域电子地形图、数字高程模型（DEM）数据库：1/25万数据覆盖全部工作区，1/5万数据覆盖调水区线路两侧、受水区黄河干流两侧300m高程区间，1/1万数据覆盖工程线路典型区段。3)区域土地覆盖、土地资源数据库：1/25万土地覆盖数据库覆盖全部工作区域，1/5万土地覆盖数据库覆盖调水区线路两侧、受水区黄河干流两侧200M高程区间，1/1万土地覆盖数据库覆盖工程线路典型区段。依据影像数据参照2000年1/10万土地利用现状图解译编绘制作。1/100万土地资源数据库覆盖全部工作区域，由已有成果移植修编完成。4)区域构造地质、水文地质、地勘数据库：1/20万普通地质空间数据库覆盖全部调水水源区;1/20万或更大比例尺普通地质电子地图、水文地质电子地图覆盖调水工程典型地段。5)区域气象、水文数据库：兼顾受水区、重点在调水区和后备水源区，尽可能长地搜集时间序列基本气象(如气温、地温、降水、风速、蒸发、辐射等参数)、水文（流量、水位、悬移质含量、水质等参数）数据，在展布观测站空间位置的基础上，内插构成各要素的空间等值线分布或沿程分布数据库。6)区域社会经济、人文综合基础数据库：在全部工作区以县为基本单位的人口、耕地面积、产值等社会经济状况统计数据，工程沿线展布到图斑。将重要文物、重点宗教设施等标定在电子地形图数据基底上构综合数据库层面。7)区域水资源数据库：以受水区水资源利用三级分区数据库为基础，补充调水区相应分区构成覆盖全部工作区的水资源及利用分区数据库；以地形数据为基底将全部工作区水利工程现状和规划资料展布在二维空间上。8)生态环境数据库：生物多样性、林草地表覆盖度、土壤类型和质量、土壤侵蚀、人口承载力、荒漠化、盐碱地、主要野生动植物分布等。

3.2南水北调西线虚拟仿真系统研究

虚拟仿真系统是在数据集成平台软硬件环境的支持下，研制模拟仿真、综合分析的工具。内容包括：

3.2.1空间分析与仿真基本算法研究及开发扩展GIS的空间分析功能，研究三维叠置分析、三维缓冲分析、三维最优路径与工程优化分析，为虚拟仿真研究提供基本三维空间分析函数库。

3.2.2工程沿线可视化的三维虚拟地理环境构建构建南水北调西线工程沿线可视化的三维虚拟地理环境，模拟地表质地、地表覆盖、道路交通、高程、坡度、气候等地理环境因素为不同调水方案工程实施研究提供三维地理环境。

3.2.3工程沿线可视化的三维工程施工虚拟环境构建构建南水北调西线工程沿线可视化的三维工程施工虚拟环境，模拟不同调水方案的各种工程参数，提供进行线路投资空间三维分布的计算手段；以三维工程施工虚拟环境提供解决坝高与洞线长度优化、多库联调输水方式优化等技术问题的工具。

3.2.4工程沿线可视化的三维地质虚拟环境构建在三维虚拟地理环境的基础上，结合南水北调西线工程沿线的活动断裂带、地震烈度区划、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害资料，对不同选线方案主要地质灾害危害和风险性进行虚拟研究和评估提供可视化平台和手段。

3.2.5虚拟系统集成应用在虚拟系统工具组件开发的基础上，根据调水区、受水区、水源区不同的应用目标，在数据集成平台的支持下，结合各专业模型，使虚拟系统平台将水资源优化配置、调水方案优化、调水线路及联合调度、生态环境影响等仿真模型能够完整地集成在一起，形成一个面向具体应用的虚拟仿真系统。

3.3南水北调西线水资源合理配置研究

西北地区作为21世纪我国新的经济增长点，在国家粮食安全、能源、原材料工业等方面拥有无可替代的作用，突出的区位优势和相对薄弱的水资源条件，形成了该区域可持续发展的主要矛盾。在西部大开发和西部地区严重缺水的背景下，依据受水区对水资源的内在需求，就水资源开发、利用、配置、保护、管理等问题，进行受水区不同水平年的需水预测和缺水识别；论证南水北调西线外调水与当地水结合利用方式；对不同调水量的供水目标及供水范围进行分析，为确定西线各期调水工程合理的供水范围、供水线路提供决策手段和方法。主要内容包括：

3.3.1受水区水资源演变内在规律研究区域产水量变化的趋势，将直接影响水资源危机发生的频次和程度。伴随着工业化和城镇化进程以及不当用水方式，受水区生态环境有继续恶化的趋势。事实上，所研究的受水区的生态退化是水危机即将发生的重大征兆。根据流域水循环演变趋势，利用区域水资源二元演化模型，模拟受水区水资源在一定演变速率情景下流域供水和缺水变化趋势，揭示未来水资源演变对受水区供水和缺水形势的影响。

3.3.2不同水平年需水与缺水预测随着人口增加和经济发展，西北地区水资源需求不断上升，而脆弱的生态环境和资源型缺水的自然条件，加剧了城市与农村、工业与农业、经济与生态之间的用水竞争。以经济社会发展的长期态势和生态环境建设的需要为基础，在西部大开发的宏观战略指导下，结合受水区土地功能分区的分析，研究受水区不同水平年的需水预测，进行水资源供需形势和对经济发展影响展望，分析缺水性质以及缺水分布等态势。

3.3.3供水工程方案研究利用数字动态模拟系统，对受水区的不同供水线路、供水工程进行虚拟仿真，为确定供水工程的规模指标，分析供水工程的可能性、可行性，提供技术方案和建议。

3.3.4水资源合理配置研究根据受水区缺水分布和调水区的不同输出水量方案，利用虚拟研究环境平台，针对不同供水范围和供水目标，进行技术和经济合理性分析，提出不同来水条件下的水资源合理配置方案。

3.3.5外调水与当地水置换方式研究基于虚拟仿真环境，对南水北调西线外调水与当地水结合利用方式进行研究，主要内容包括：对黄河流域各支流进行流域水量的综合平衡，合理确定从各支流的引水量，合理确定受水区的用水规模，进一步确定支流向黄河干流的入流减少量，并通过水资源供需分析，合理确定南水北调西线工程需要对黄河干流增加的补水量。

3.3.6沿线输水方式优化布置及调度研究西线调水区的蓄水水库分处不同的河流，在同一年份其水量丰枯不同，为满足调水需要，对多库联合调度进行研究。输水方式若采用无压流，则输水隧洞断面大，但衬砌要求相对简单；若采用有压输水则断面可缩小，但衬砌要求高，不同方式的输水能力也不同，通过对输水方式进行优化研究，对合理确定西线工程的输水方式提供技术方案和建议。

3.4南水北调西线后备水源战略研究

在建立的南水北调西线远景调水区虚拟仿真平台的基础上，重点研究西线调出区自然变化和人类活动影响下的水资源状况，远景调水区调水线路评价以及可调水量分析，主要内容有：

3.4.1水源区水资源评价。调出区人迹罕至，水文、气象资料极度缺乏通过对时空变异规律的分析，提出不同类型地区水文、水资源仿真模拟模型，从而在过去工作的基础上，进一步摸清调出区不同地区、不同海拔、不同时间水资源的数量与质量，较好地填补这一地区水资源时空分布和垂直变化的空白，为西线调水奠定可靠的物质基础。

3.4.2远景调水区工程线路与规模研究根据我国地势西高东低的特点，在大量空间数据支持下，采用地理信息技术，在可预见的时间尺度内，进一步探讨和评价西线调水可能实施的路线和调水路线上各种参数以及配套的工程型式和规模。在综合分析的前提下，客观反映各种调水线路的优缺点和存在的主要问题，为西线南水北调远期决策服务。

3.4.3远景调水区可调水量研究可调水量在一定程度上取决于水源区的各种限制条件,通过中长期社会经济发展需水分析、丰平枯不同频率下的影响模拟、流域生态系统用水预测、调水工程系统水量损失仿真以及调水区可能外援的水量，然后结合受水区的实际需要，拟定不同调水线路的调出水量。

3.5南水北调西线调水对生态环境影响研究

3.5.1调水对受水区土地利用/覆盖影响研究在对受水区土地利用和生态环境评价基础上，研究不同调水量对土地利用/覆盖变化和生态环境的影响。进一步分析西线调水对生态建设的影响；研究西线调水对风沙带的影响。

3.5.2调水对调出区生态环境影响研究在不同调水方案基础上，研究不同调水量对调出区土地利用和生态环境的影响。分析调水对水源调出区在不同的水量调出方案(包括不同年调水总量和季节分配方案)，对土地利用和生态环境变化的影响。模拟供水量的时空变化对旱涝灾害调节与防灾减灾的影响，并提出综合应对策略。

3.5.3调水对调水沿线生态环境影响研究研究不同调水方案对调水沿线土地利用和生态环境的影响，评价沿线淹没损失，提出相应的对策。

水利工程的优缺点篇6

关键词：水资源；水量调配；模型模拟；供需水；南水北调东线；水资源配置；水工程调度

中图分类号：TV213文献标志码：A文章编号：1672-1683（2015）03-0417-05

Abstract：Onthebasisofwaterresourcessystemanalysisandcharacteristicsofhydrologyandwaterconservancyprojects，theprecipitationandrunoffmodel，hydrodynamicmodel，waterquantityallocationmodel，andwaterprojectschedulingmodelwereconstructedtoinvestigatethewaterresourcesquantityandwatersupplyanddemandintheriverbasin.Waterconservancyprojectschedulingschemewasproposedbasedontheconstructedmodelsandappliedtoperformreasonableallocationofwaterresourcesinthestudyarea.Thewatersupply，waterdemand，andwaterdeficitinagriculture，industry，life，ecology，andlockunderthecurrentandplanningengineeringconditionsweresimulated，andthecorrespondingallocationschemesofwaterresourceswereestablished.Throughthecomparisonbetweenthecurrentandplanningconditions，watersupplycapacitycanincreasewhilewaterdeficitcandecreaseaftertheimplementationofthefirststageoftheSouth-to-NorthWaterTransferProject.Undertheassuranceratesof95%，75%，and50%，annualwaterdeficitratedecreasesby10.3%，8.0%，and5.2%，respectively.TheresearchcanprovidescientificreferenceforthewaterconservancyprojectschedulingintheEasternRouteoftheSouth-to-NorthWaterTransferProject，andisofsignificanceforthewaterresourcesallocationandschedulingoftheinter-basinwaterconservancyproject.

Keywords：waterresources；waterallocation；modelsimulation；watersupplyanddemand；EasternRouteoftheSouth-to-NorthWaterTransferProject；waterresourcesallocation；waterprojectscheduling

水资源是人类生存和发展的重要战略性资源，水资源短缺、时空分布不均以及水资源利用率较低等现象已成为制约我国社会经济发展的重要因素。水资源配置的研究对于缓解水资源供需矛盾、促进区域社会经济发展有重要意义[1-2]。水资源配置涉及工程、经济、技术和管理等多个方面，本文中水资源配置指的是在一定区域内，通过工程与非工程措施，对有限的不同形式的水资源进行科学合理的分配，从而提高水资源利用效率和分配效率，以满足不同层次、不同目标、不同用水户的用水需求[3]。

对水资源配置模型的研究一般有优化和模拟两种方法，前者通过构建目标函数、设置约束条件，综合各类效益得到最优解[4-8]；后者结合专家经验针对实际发生的过程进行描述和概化，适合构建输入输出式的系统响应结构[9-10]。在模拟模型研究方面，国外比较成熟的系统模拟软件有Aquarius、MIKEBASIN、WMS、Waterware等，因其适用范围广、集成性和可操作性强等特点得到广泛应用[11-12]。国内研究多是以具体实例为研究对象，以实际问题的分析和解决为导向，应用范围较小，所开发的模型往往是以某方面需求为导向的专业化模型，还不具备通用性。微观性模型难以综合描述整个区域或流域的各项水量转化，而宏观性模型又缺乏水动力机理，不能准确反映水资源时空分布过程，所以能反映宏观物理过程并满足实际需求的模拟技术是研究水资源系统的必然发展趋势[13-16]。

以往南水北调工程水资源配置模型的研究多集中于宏观尺度水量调配上，与用水户实际微观需求存在一定脱节，普适性、实用性和可操作性不强。随着南水北调东线工程的建设运行，针对江苏省受水区水资源配置的研究十分紧迫。本文基于微观层面用水户需求，以提高水资源利用效率和分配效率为目的，采用模型模拟技术，通过建立流域降雨径流模型、水动力学模型、水量调配模型等子模型，估算江苏省南水北调受水区供需水量，提出适用于该地区的现状与规划两种工情下不同年型的水资源调配方案，并进行方案对比，对进一步研究水资源优化配置和南水北调工程运行具有重要的科学意义和应用价值。

1研究区概况

研究区介于117°57′E-119°34′E，32°27′N-34°50′N之间，包括江苏省淮安、宿迁、徐州、连云港市所有辖区，以及扬州市江都、高邮、宝应县（市）和盐城阜宁县，总面积43143.7km2，总人口约2400万人。研究区属亚热带和暖温带过渡地带，年平均气温14℃～17℃，多年平均降雨量700～1300mm，蒸发量900～1100mm。区域地形平坦开阔，湖荡众多、河网密布。自南向北，主要调蓄湖泊有高邮湖、白马湖、洪泽湖、骆马湖和南四湖下级湖五个湖泊，主要输水河道有里运河和苏北灌溉总渠、中运河和徐洪河、韩庄运河和不牢河等，见图1。

2水资源配置研究

2.1模型构建思路

首先，调查收集降雨、蒸发、下垫面属性、河网特征、闸站属性及调度、用水户类别及分布等基础信息，构建基础数据库。其次，进行供水网络概化，包括河道、节点和湖泊概化。其中，河道被概化为输水干线、输水支线和其他河道；河道节点被概化为闸站枢纽节点、用水户节点、管理节点、边界节点以及普通河道节点等。接着，分别构建产、汇流、水资源供需计算、水资源调度等子模型，并对各子模型进行耦合。其中构建产流模型时，将下垫面分为水面、水田、旱地和城镇道路分别进行模型的构建；研究区汇流计算分为平原区、山丘区和湖泊水面汇流，平原区汇流采用汇流曲线法，山丘区采用单位线法，湖泊直接汇流[17]。最后，率定模型参数并进行模型验证。

2.2产汇流模型

（1）水面产流。

水面产流为降雨量与蒸发量之差，若降雨量小于蒸发量则产流为负值，计算公式如下：

Rw=P-βE

式中：Rw为水面产流量，P为降雨量，E为蒸发量，β为水面蒸发折算系数。

（2）水田产流。

作物生长不同阶段对控制水深的要求不同，因此水田产流也有所不同。水稻生长期分为秧田期、泡田期和生育期，其中秧田期历时较短，按旱地产流模式计算；泡田期按水面产流模式计算；生育期按水田产流模式计算；年内其他时间按照旱地产流模式计算。水稻生育期时段初水深H0，时段末水深H，适宜水深下限Hmin，适宜水深Hmid，耐淹水深Hmax，水稻各生长期需水系数α，水面蒸发折算系数β（β=大水面蒸发量/E601蒸发器蒸发量），降雨量为P，蒸发量E（E601型蒸发皿数值），水稻田日渗漏量F。当时段末水深低于水稻适宜水深下限时，产流为负值，需进行灌溉，灌溉至适宜水深；当时段末水深介于水深下限和耐淹水深之间时，水田不产流；当时段末水深超过水稻耐淹水深时，水田产流。水田产流计算公式如下：

模型的旱地产流模块中，以饱和含水量和田间持水量为界限划分地表与地下产流。

（4）城镇道路产流。

综合考虑城镇道路径流系数，模型可简单地表示为：

Rc=φP，其中降雨量为P，城镇道路产流量为Rc，径流系数为φ。

（5）分区总产流。

采用不同的产流模型，分别计算上述四种下垫面类型的产流过程，再分别乘以各区的水面、水田、城镇道路和旱地所占的面积，最后求和，求出各分区的产流量。

（6）汇流计算。

模拟计算中，水面汇流当天产流当天汇流；河道汇流在扣除面上用水的基础上，根据实时河道水面率和区域实时产流，动态计算各河道左右两边可汇入河道水量，对于城镇道路、水田和旱地三种下垫面汇流，采用汇流曲线法汇流，净雨量分三天汇入河网，当天汇流比例为70%，第二天为25%，第三天为5%。

2.3水动力学模型

天然河道常被认为一维运动，描述在平底、梯形明渠中的河流水流运动的基本方程为圣维南方程组，该方程组由连续方程和动力方程组成，方程表示如下：

对于堰闸和泵站等，本文以宽顶堰为例采用堰流公式分淹没出流和自由出流进行模拟；由前面河道和堰闸水流运动模拟分别得到了河道断面水位流量与相应河道首末节点水位的线性函数关系及联系的流量与上下节点水位的线性关系，依据水量平衡原理建立节点水位方程，对于节点方程的求解，需同时联立河道水流运动方程与堰流公式，经代入整理后得到节点方程组，进而采用逐次超松弛迭代法对节点方程组进行求解。

2.4水资源调配模型

（1）需水预测。本文主要将研究区用水户分为农业、工业、生活、生态环境和船闸用水户。农业用水户需水量根据灌溉制度和灌溉面积计算；生活、工业、生态环境和船闸用水户需水量通过调查统计得到或采用定额法计算得出。

（2）可供水量计算。根据河道可供水量、用水户需水量和取水口门供水能力三者来确定调度，取三者中最小值作为不同用水户供水量。根据国民经济发展的实际需要，农业、工业、生活、生态和船闸五类用水具有不同的保证率，按照供水优先级进行供水。优先供给生活需水，工业需水次之，船闸需水第三，生态需水第四，农业需水最后。

（3）供需平衡。以地级行政区、水资源分区、干线以及区间等不同统计口径为计算单元，根据水源、水利工程可供水量和研究区需水量进行水源、口门、河道供需平衡。

2.5水资源调度

根据江苏省南水北调沿线水工程的实际运行情况，在制定水资源调度方案时，主要从不同时间段、控制节点或控制区域、控制条件等几方面考虑。时间段包括汛期、非汛期、排涝期、非排涝期、灌溉期等；控制节点主要有闸站节点、湖泊节点等；控制条件主要为水量、流量、降雨等。同时，调度时充分利用当地径流，优先利用本地径流，本地水源不足时再考虑调水，在满足当地供水区用水、北调水量及湖泊蓄水后，不足时，再抽调江水补充。

3模拟结果与分析

研究基于现状与规划两种不同工情进行水资源配置模拟，其中现状年为2009年，规划年为2022年，现状工情即原江水北调工程；规划工情以现状工情为基础，增加南水北调一期工程，计划扩大抽江能力至500m3/s，抽江水量89亿m3，其中江苏增供19亿m3。依据江苏实际灌溉保证率水平，分别研究保证率P=95%（特殊干旱年）、P=75%（一般干旱年）和P=50%（平水年）时研究区需水、供水、缺水情况。

根据模拟计算结果（表1），规划年需水总量与现状年相比，P=95%的需水增加了0.8%，P=75%的需水增加了4.5%，P=50%的需水增加了5%；相同工情下，不同保证率的船闸、工业、生活、生态需水变化不大，而农业需水量随着干旱程度增加而上升，特殊干旱年农业需水比一般干旱年和平水年多30多亿m3；相同保证率下，不同工情的船闸需水基本不变，农业和生态需水变化幅度不大，工业和生活需水变化幅度较大，规划年比现状年分别增加约41%和65%。规划年供水总量与现状年相比，P=95%的供水增加了13.0%，P=75%的供水增加了13.8%，P=50%的供水增加了10.8%，供水量明显增多。基于不同工情或保证率下的分析发现，供水与需水变化趋势一致（表2）。

从表3可以看出，在相同工情下，保证率越高缺水量越大，尤其是现状工情下的特殊干旱年缺水量达27.6亿m3，其中农业用水户缺水尤为突出，缺水量占总缺水的88.4%。在不同工情相同保证率下，规划后缺水量大大减少，P=95%的缺水降低了69.2%，P=75%的缺水降低了75.8%，P=50%的缺水降低了70.4%。其中，船闸用水户缺水基本不变，工业用水户在平水年缺水不变，在特殊干旱年和一半干旱年缺水均减少大约75%，三种年型下农业缺水量减少在26.6%～78%之间，生活缺水量减少在50%～80%，生态缺水量减少最明显，在特殊干旱年减少缺水高达94%。

以月为时间单位，分析研究区需水、供水、缺水分布特征。不同保证率下规划工情与现状工情相比供需缺水变化量见图2-图4。依结果可知，与现状工情相比，规划工情下各时段供水量均有所增加；需水量6月-8月减少，其余月份增加；缺水量在各时段均减少，其中6月-8月显著减少。1月-5月需水、供水、缺水变化量基本一致，6月-12月变化幅度较大，尤其雨季变化剧烈。保证率P=95%下，需水量12月增加最多，最大变化值为4亿m3，6月-9月总减少需水6.6亿m3；12月和8月供水变化量较大，分别占全年21%和16%，其余各月供水变化量介于0.8亿m3～2亿m3；缺水量6月-9月减少最多，共减少14.5亿m3，占全年75%。保证率P=75%下，与现状年相比，规划年6月-8月需水量减少，6月减少最多，最大变化值2.6亿m3，旱季需水量增加值稳定，介于1.1亿m3～1.4亿m3之间；各月供水增加量变化较小，维持在1.5亿m3左右；各月缺水量均减少，其中6月-9月减少最多，共减少10.2亿m3，占全年83%。保证率P=50%下，各月需水变化与一般干旱年类似，6月需水减少最多，最大变化值2.1亿m3；6月供水量增加最小，最小值0.3亿m3；各月缺水量均减少，旱季减少不明显，6月-9月减少最多，共减少6.9亿m3，占全年91%。

依模型模拟计算结果可知，与现状相比，2022规划年江苏省受水区供水能力明显提高，缺水总量大幅度降低，P=95%年型缺水量8.5亿m3，缺水率4.5%，缺水率降低10.3%；P=75%年型缺水量3.9亿m3，缺水率2.4%，缺水率降低8.0%；P=50%年型缺水量3.3亿m3，缺水率2.0%，缺水率降低5.2%。通过进行合理的水资源配置，南水北调一期工程实施后水资源保障能力明显增强。

4结语

本研究以江苏省南水北调受水区为例，以实现水资源宏观配置与用水户微观需求相结合，基于流域降雨径流模型、水动力学模型以及水资源调配等子模型，进行水资源配置研究，提出了现状与规划工情下的兼顾局部与整体、时段与整体需求的水资源配置方案，并对两种工情下不同水平年下的供水、需水、缺水进行了分析与比较，成果能达到规划效果与目的。研究成果为了解研究区水资源情势和进行南水北调东线工程水资源配置提供科学依据，对跨流域调水工程的水资源配置与调度具有一定参考意义。基于目前研究成果与基础，今后还可从以下方面进行模型的完善与研究：（1）基于遥感技术与测站数据耦合，开展水资源优化配置研究，提高水资源模拟与优化配置的有效性。（2）研究江水北调与南水北调工程联合调度运行方案标准，为南水北调运行管理提供科学依据。（3）从机理出发，进一步解决与改善水文模拟与水资源配置过程中的技术难题，比如地表地下水源分割问题、一维河网水利计算过程中易出现河道干枯的问题等。

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