简要信息

【获奖类型】应用一等奖

【任务来源】青岛市水利局

【课题编号】资0203132007

【课题起止时间】2007年7月～2009年7月

【完成单位】中国水利水电科学研究院

青岛市水资源办公室

青岛水文水资源勘测局

【主要完成人】王  浩、谢新民、杨丽丽、柴福鑫、李其峰、张俊娥、王志璋、叶  勇、魏传江、贾  玲

立项背景

青岛市既是我国沿海改革开放城市，又是全国十五个经济中心城市之一。近年来，青岛市克服种种不利因素，国民经济持续快速增长，并焕发出新的生机与活力，是全省高新技术产业发展的摇篮，是牵引全省人水和谐、可持续发展的引擎。随着经济开放不断扩大和城市基础设施进一步完善，青岛市的产业布局和经济结构将更加合理，较发达的通信和人才集聚等优势将更加突显，全市产业将由市中心向周边沿海区域辐射，区域经济分工明确、重点突出、优势互补与协调发展的新格局将逐步形成，并发出蓬勃的活力与生机。青岛市虽然具备资源、区位和政策等优势，但由于正处于城市功能提升、发展模式转换、增长方式转变、经济体制转轨、社会结构转型的重要阶段，也面临着一些较严峻的挑战。由于受制于计划经济的长期影响，市场配置资源的基础性作用发挥不够，制约经济发展的体制性因素比较突出；区域内经济发展差异较大，产业结构不尽合理，现代服务业发展明显滞后；城市基础设施建设滞后，特别是供水和污水处理设施建设严重不足，城市水资源安全保障能力亟待加强和提升；全市水资源严重短缺，为典型的资源型缺水城市，解决城市生存和发展的饮用水安全问题任重而道远；水污染日趋严峻，已威胁了城市供水安全，严重危及了人水和谐、全面建设小康社会与生态文明的建设进程。

2006年10月青岛市政府召开抗旱工作专题会议，研究部署全市抗旱工作，在这次会议上，市政府提出要对产芝水库等10座大中型水库实施出库水量统一调度，同时要求构建全市水资源配置工程网络体系，并形成会议纪要。同月，青岛市委办公厅发出了关于作好当前抗旱工作的通知，要求谋划构建全市互济互配、主客水联调的水资源配置工程网体系。根据市委市政府的要求，针对青岛市城市供水安全存在的隐患和不足，且随着大都市建设城市供水系统脆弱性日益凸显的现实，以国家组织实施的南水北调东线工程建设为契机，以构建全市南北贯通、互济互配、主客水联调的城市水资源配置工程网体系为目标，青岛市水资源办公室协同中国水利水电科学研究院、青岛水文水资源勘测局共同编制完成《青岛市城市水资源配置工程网系统研究技术大纲》，并及时启动了青岛市城市水资源配置工程网系统研究工作。该项研究成果已通过青岛市科技局组织的鉴定。鉴定专家委员会认为，该成果研究目标明确，技术路线合理，理论方法先进，总体上达到国际先进水平。

详细科学技术内容

本项目主要内容包括：查清水资源的数量、质量及其时空分布特征和演变趋势，分析现状水资源开发利用水平，供用水结构、用水效率以及所面临的问题等；分析节约与挖潜、开发与保护、开源与节流、供水与治污、需要与可能之间的协调关系，预测社会经济发展和生产、生活、生态环境需水量；确定不同水平年各受水区水资源配置方案，给出水资源配置工程网布局，全面核算网内各输水工程管径、长度、流量和投资以及各分水节点流量；特别强调输配枢纽工程作用的同时，全面规划了配置工程网实时监测和信息化工程，确定了水量调度与预警制度，以及建设和运行管理体制及保障措施等。

发明及创新点

本项目在水资源优化配置与工程网优选结合、配置与管理调度相衔接等方面取得了重要突破，获得了较丰硕的成果。其中主要创新点包括：

（1）遵循科学发展观和生态文明建设理念，进行了水资源优化配置的系统研究，应用运筹学方法、3S技术等先进的科技方法对地表水与地下水、当地水与外调水、常规水源与非常规水源进行联合调控，提出了全市南北贯通、互济互配、主客水联调的城市水资源配置工程网体系。

（2）引进了世界银行和美国GAMS公司研制的Windows GAMS 2.50软件工具，开发了优化配置模型计算软件系统，构建了面向多水源、多工程、多用户、多目标的水资源优化配置模型，建立了集数据库、模型库与人机交互界面等于一体的先进计算平台。

（3）利用所研制的先进模型和计算平台，对不同组合方案进行长系列调节计算和对比分析，提出青岛市近、中、远期城市水资源配置工程网布局及工程规模；同时规划了监控调度系统，提升了对城市水资源实时监控、量化管理和科学调配能力，具有创新性。

与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较

青岛市水资源严重短缺，针对城市供水安全存在的隐患和不足，以南水北调东线工程建设为契机，以构建城市水资源配置工程网体系为目标编制“青岛市城市水资源配置工程网系统”，是一项具有开创性、战略性和前瞻性与现实性的工作，具有十分重要的意义。

纵观国内外水资源配置技术手段研究工作，国外研究在利用计算机技术开发先进的水资源模拟计算的软件产品上处于领先优势，所涉及的内容上不仅关注水量问题，对水质问题也予以充分的研究和探索，开发的水资源模拟计算或水资源配置系统模型具有较高的应用价值。而我国由于对水资源配置软件系统开发尚缺少必要的资金投入，管理、监测力度不够，造成基础资料严重短缺，使水资源配置模型开发，特别是商业软件产品的开发，与国外研究和应用水平差距较大。然而，由于我国水资源严重短缺，水资源供需矛盾突出、与水有关的生态环境问题严重，我国政府长期以来极为重视水资源的开发利用与保护，使我国在水资源配置的理论研究上、在水资源规划与宏观管理及其相应的决策分析上具有较大的优势，并取得了较好的成绩。本项目工作是将理论研究结合生产实践的极好契机，将为推动我国城市水资源配置工程网规划和建设、管理等工作做出战略性的重要贡献。

该成果研究目标明确，技术路线合理，理论方法先进，总体上达到国际先进水平。青岛市科技局组织专家鉴定验收认为“该项研究成果思路新颖、方法先进、资料翔实、成果可靠，提出的主要结论符合当地实际、合理可行，并在水资源优化配置与工程网优选结合、配置与管理调度相衔接方面居国际领先水平”。

成果应用情况及社会经济效益

青岛市城市水资源配置工程网系统研究工作启动以来，项目组通过历时近两年时间的联合攻关取得了丰硕的成果，首次提出了一整套面向青岛市可持续发展和生态文明建设的水资源配置工程网规划研究全方位多视角系列成果。

该研究通过开展城市供用水现状调查、“三生”需水预测及不同组合方案长系列调节计算和对比分析，确定不同水平年各受水区水资源配置方案，给出水资源配置工程网布局，全面核算了网内各输水工程管径、长度、流量和投资以及各分水节点流量等。为了增强青岛市城市供水系统抗风险能力和实现互济互配、主客水联调能力，在特别强调输配枢纽工程作用的同时，全面规划了配置工程网实时监测和信息化工程，确定了水量调度及预警制度，以及工程建设和运行管理体制等。工程网规划布局较为合理，工程投资估算基本可信，综合效益显著。青岛城市水资源配置工程网建成后，将极大提高城市的安全供水保障能力，促进经济社会发展，有效提升人水和谐的生态文明水平和城市的国际地位。

成果转化、推广或产业化方面还需帮助解决的问题

本项研究成果的研究思想、原则和关键技术方法等可以在我国其他流域和区域推广应用。

《青岛市城市水资源配置工程网系统》成果鉴定会