10.4 远景(2050年)方案调控结果及分析
按照调控程序分别对2050水平年9个方案进行调控,各方案的子系统有序度及系统熵对比如表10-9、图10-14所示。方案1~9分别采取了不同的调控措施,随着调控措施的实施,系统熵递减;方案8系统熵最小为0.5838。
表10-9 2050水平年各方案有序度及系统熵对比结果表
方案集的调控措施中,西线南水北调和小江引水是主导调控措施,直接影响系统熵和各子系统的有序度,而其他调控措施的作用相对较小,因此系统熵曲线已不再表现为波动。图10-14中,由于南水北调中东线以及污水资源化等调控措施的加入,方案1~6系统熵一直呈现递减。由于小江引水70亿m3调控措施的加入(小江引水70亿m3对于流域水资源的配置改善作用较大),系统熵在方案7处呈现突变,方案9小江引水数量减少为40亿m3,系统熵增加,曲线翘曲上扬。
图10-14 2050方案集系统熵变化
2050水平年方案集的水量配置结果如表10-10、图10-15~图10-17所示。
表10-10 2050水平年各方案调控结果
图10-15 2050方案集流域缺水量变化
由表10-10所示,2050水平年方案集调控结果结论如下:
(1)面对2050水平年黄河流域供需矛盾的紧张局势,在工农业节水已无潜力可挖的情况下,方案设置以大数量、多线路的外流域调水为主要措施,通过外部水源补给来缓解供水压力。
图10-16 2050方案集流域生态水量变化
图10-17 2050方案集流域梯级电量变化
(2)同初始方案相比,方案2实施西线调水90亿m3、中东线置换30亿m3、污水资源化、洪水资源化以及古贤、大柳树等调控措施使流域缺水量减少至37.37亿m3,生态水量增加21.01亿m3;方案6实施西线调水170亿m3、中东线置换30亿m3、污水资源化、洪水资源化以及古贤、大柳树等调控措施,可将流域缺水量减少至33.56亿m3,增加生态水量97.71亿m3;方案8实施西线调水90亿m3加小江调水70亿m3、中东线置换、污水资源化、洪水资源化以及古贤、大柳树等调控措施,则可将流域缺水量减少至23.46亿m3,增加生态水量88.94亿m3;西线调水90亿m3加小江调水40亿m3、中东线置换调水30亿m3、污水资源化、洪水资源化以及古贤、大柳树等调控措施,可将流域缺水量减少至24.05亿m3,增加生态水量69.10亿m3。
(3)各调控措施的实施对于流域梯级电量影响:实施南水北调中东线30亿m3、西线调水90亿m3加引汉济渭10亿m3,可使流域梯级电量提高到519.78亿kW·h;而中东线、西线调水170亿m3、引汉济渭调水10亿m3并采取污水资源化等多措施并行实施,可使流域梯级电量提高至602.03亿kW·h;中东线置换30亿m3、西线调水90亿m3、小江引水70亿m3、引汉济渭调水10亿m3辅以污水资源化等多措施的并行实施,则可将流域电量增加到540.77亿kW·h。
(4)由上述2050水平年各调水方案组的调控结果的比较,说明以上调水方案组均可缓解流域供需矛盾,改善流域生态环境和增加流域的梯级发电量;其中西线调水90亿m3结合小江调水70亿m3方案组以及西线调水90亿m3结合小江调水40亿m3方案组对流域增加供水、减少缺水量的改善作用较大;而西线调水170亿m3方案组流域通过调取了大量外来水源,对流域的生态环境和梯级电量改善较大,但由于对缺水较为严重的渭河等支流的改善作用小,因此对增加经济供水、减少流域缺水的贡献相对较小。
(5)通过方案集调控结果对比,可得出解决2050水平年供需问题跨流域调水较为适宜的方案为:中东线置换30亿m3和西线调水90亿m3结合小江调水70亿m3方案或小江调水40亿m3方案。
综上分析,通过2050水平年调控措施的实施,可全面改善流域水资源紧张的供需矛盾,维持流域经济、社会、生态环境的良性有序协调发展。