水悟堂|带你了解香港原水系统及运行
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前情回顾:水悟堂|带你了解香港供水水源概况
香港城市原水系统按实际需要,每月通知粤方对东江原水的需求(100万m3/d~270万m3/d),既要妥善控制香港本地水库存水量,又要尽量减少水库满溢情况和节省抽水费用。
为达到原水系统的运行目标,即在维持原水供应可靠性及配合运行需要的情况下,尽量减少能源成本和降低所有水库的满溢风险,香港使用系统化和科学化的方法及采用多水库的概念,制作了分水模式(DOP)的计算机模型。
分水模式
分水模式所使用的原始数据为当月用水需求预测、配合维修工程或新供水设施的调整计划、东江原水供水量和本地长期平均集水量。分水模式的运行原则是在雨季尽量利用水库供水至附近区域,以节省调度能源;水库快将满溢时,减少收取东江对港供水量。旱季及停水期调节水库取水量,以预留库容,減低随后雨季中各主要水库满溢的可能性;时刻维持各水库存水在最低要求水位之上,用以防旱。
分水模式(DOP)计算机模型工作原理
第一步,考虑20组独立变数,包括东江原水量、原水需求量、水厂产量等产生可行的DOP 方案(不少于10个);第二步,为每个DOP方案计算能源成本;第三步,检查可靠性和溢出量,给每个DOP方案计算未来5年内的不同的集水量情況中(长期平均集水量和500个模拟集水量)每个水库的溢流量和存水量,以及未来5年的流量数据(包括东江水量、本地水库抽水量、水库之间的输水量),将集水量及水库蓄水量作最佳配合而计算出来;第四步,根据每個DOP方案的等效成本指数(ECI-Energy Cost Index),得出最优化的DOP方案。
城市原水系统是城市水资源系统的重要组成部分,是以满足城市原水所需的水量和水质为目标,是典型的多水源、多用户、多级串/并联的复杂供水系统。
致谢
【本科普内容受“上海市科协科普项目(项目编号:18dz2306700)”和上海市水务海洋局“水务科普年度活动”资助】