10.1.1 初始方案调控成果
2010水平年初始方案调控结果见表10-1。其中生态子系统的有序度为-0.058,依据熵函数定义,生态子系统有序度小于零,系统熵将失去意义,说明水资源系统的经济、社会和生态子系统不能协调发展。根据调控层次,应加大生态供水,调控模型从初值以一定步长加大河口镇补水和生态水量约束,重新对模型求解,并用系统熵判别调控过程中系统的演变方向。第一次调控生态子系统有序度提高到0.4319,系统熵为0.6412,但社会和经济子系统的有序度都有所降低,其中多年平均供水量为561.58亿m3,缺水量为74.08亿m3,经济子系统有序度为0.5554,社会子系统有序度为0.1741。按照调控程序,适当放松河口镇补水约束,第二次调控系统熵由0.6412降低为0.6392,系统熵减小说明系统朝有序方向演变。根据系统熵的变化,调控程序自动调整调控约束,依次进行n次调控,在子系统有序度和系统熵的引导下,水资源被配置到对系统熵降低贡献最大的序参量中,使流域经济、社会、生态相互之间的协调度提高,最终获得n次调控结果。第n次调控方案与第一次调控方案相比,经济子系统有序度提高了0.0068,社会子系统有序度提高了0.0075,生态有序度有所降低,但水资源系统熵有明显降低,说明经过n次调控能够使生态、经济、社会三者之间的关系得到更好地协调。经过n次调控后的水资源开发利用方案,各序参量有序度都在[0,1]区间内,生态、经济和生活供水均符合要求;调控迭代熵变ΔS≤0.001,符合调控收敛标准;系统熵收敛为0.6047;流域供水量为572.74亿m3,缺水为62.92亿m3,生态水量为211.13亿m3。各次调控的序参量值及有序度、水资源系统有序度熵如表10-1、图10-1所示。
表10-1 初始方案调控前后子系统有序度及系统熵变化表
由图10-1所示的调控过程可看出,在调控理论的引导下,系统熵朝逐渐减小的方向演变,最终收敛到0.6047,实现水资源优化配置。调控完成后,各临界值均满足阈值要求,且系统熵收敛。初始方案各省区供需平衡情况如表10-2所示。
图10-1 初始方案调控系统熵收敛过程
表10-2 2010初始方案省区河段供需平衡表(多年平均) 单位:亿m3
续表
从表10-2中可以看出,2010水平年初始方案流域需水量615.66亿m3,经过调控后多年平均供水量为552.74亿m3,缺水量为62.92亿m3,占总需水量的10.22%。在总供水量中,地表耗水362.15亿m3,生态耗水量211.13亿m3。生态耗水量包括水土保持20亿m3、河道内耗水10亿m3、入海生态水量181.13亿m3(其中汛期冲沙水量为129.35亿m3,非汛期生态基流入海水量51.78亿m3),各项生态指标均可满足低限生态环境水量需求。