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水库补偿效益理论与实践——以黄河干流水库为例

作　者: 赵麦换
导　师: 黄强；田峰巍
学　校: 西安理工大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 水库补偿效益流域尺度模型黄河干流水库离差平方法南水北调西线防洪补偿效益龙羊峡
分类号: TV697
类　型: 博士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

随着水资源利用的深入和矛盾加剧，水库作用呈现出流域化、生态化趋势，水库调度成为流域水资源统一配置的重要手段，水库补偿效益的理论和方法需要更新。本文针对水库补偿效益研究中比较薄弱的部分进行了系统研究，主要开展水库补偿效益理论体系、流域尺度水库补偿效益模型、水库防洪补偿效益以及补偿效益分摊方法的研究，并以黄河为实例建立黄河干流水库补偿效益模型，计算了龙羊峡水库的防洪补偿效益，还研究南水北调西线对于黄河干流的补偿效益，具体的研究成果如下： (1)完善了水库补偿效益的理论体系。将以发电补偿效益为主的原有补偿效益理论体系扩展到全流域水资源统一调配的层面，建立了相应的概念、补偿效益计算机理、分摊机理和分类等，以适应水资源配置流域化、生态化的发展趋势； (2)流域尺度补偿效益模型研究。水库调度的流域化、生态化要求水库补偿效益模型必须流域化，在分析对比流域尺度水库补偿效益模型和简单目标水库补偿效益模型的基础上，通过流域水库调度目标确定模西安理工大学博士学位论文型，提出建立流域水库补偿效益模型的两类模型，即效益型和成本型，并应用于黄河干流水库补偿效益研究中; (3)基于离差平方法的水库补偿效益分摊方法研究。针对水库补偿效益分摊中单指标方法片面性强和综合指标方法主观性强的缺点，本文引入离差平方法这一可以充分考虑单指标影响又具有客观性的方法，将其应用于水库补偿效益的效益分摊中，实例分析和黄河干流水库补偿效益分摊表明其实用可靠; (4)黄河干流水库补偿效益的研究。将本文提出流域尺度补偿效益模型应用于黄河干流的水库补偿效益研究中，建立效益型模型和成本型模型，计算出黄河上游大型水库的经济补偿效益约为10亿元/年; (5)计算了南水北调西线工程对于黄河干流水库的补偿效益，并提出由黄河上游水电承担南水北调西线工程的“以电调水，以水治黄”的新思路。通过长系列调节计算，考虑西线一期工程的三种配水方案，计算出南水北调西线一期工程增加黄河干流水库多年平均发电量为107一126亿kwh，其中增加黄河上游梯级水电发电量98一100亿kw.h。在此基础上，通过分析南水北调西线工程可能投资模式，提出了“以电调水，以水治黄”的新思路。 (6)计算出龙羊峡水库的防洪补偿效益为1.19亿元。分别计算了龙羊峡对于节省工程投资、提高刘家峡水库防洪标准和提高兰州市防洪标准的防洪补偿效益，计算出龙羊峡节省相关工程投资为0.54亿元/年，提高刘家峡防洪标准的补偿效益为0.36亿元/年，对兰州市的防洪补偿效益为0.29亿元/年。关键词:水库补偿效益，流域尺度模型，黄河干流水库，离差平方法，南水北调西线，防洪补偿效益，龙羊峡本研究国家重大基础规划项目973方法研究，编号:G199904360801，!I专题(多维临界调控模型体系及求解2002一2004)资助

全文目录

1 绪论  12-30
  1．1 研究的目的和意义  12-15
  1．2 国内外研究进展  15-21
  1．3 水库补偿效益发展背景和趋势分析  21-26
    1．3．1 水库补偿效益发展背景分析  21-24
    1．3．2 水库补偿效益发展趋势  24-26
  1．4 本文主要研究内容  26-27
  1．5 主要创新点  27-28
  1．6 拟采取的技术路线  28-30
2 水库补偿效益理论体系研究  30-53
  2．1 水库补偿效益概念研究  30-35
  2．2 水库补偿效益计算机理分析  35-36
  2．3 水库补偿效益分摊机理分析  36-38
  2．4 水库补偿效益分类  38-51
    2．4．1 按水库电站位置划分  39-44
    2．4．2 按补偿效益类型划分  44-51
  2．5 小结  51-53
3 流域尺度的水库补偿效益模型研究  53-73
  3．1 建立流域尺度补偿效益模型的必要性  53-58
    3．1．1 建立流域尺度补偿效益模型是补偿效益研究的需要  53-54
    3．1．2 黄河干流水库补偿效益研究需要流域尺度模型  54-58
  3．2 流域尺度水库补偿效益模型比较分析  58-60
  3．3 建立流域尺度水库补偿效益模型的方法  60-64
    3．3．1 流域水库调度的目标类型分析  61-63
    3．3．2 确定流域水库调度的模型  63-64
  3．4 流域尺度水库补偿效益模型的分类  64-72
    3．4．1 效益型流域尺度水库补偿效益模型  64-69
    3．4．2 成本型流域尺度水库补偿效益模型  69-72
  3．5 小结  72-73
4 黄河干流水库补偿效益模型  73-91
  4．1 黄河干流水库补偿效益分析  73-74
  4．2 效益型黄河干流水库补偿效益模型  74-81
    4．2．1 模型分析  74-76
    4．2．2 模型建立  76-81
  4．3 模型资料分析  81-88
    4．3．1 径流资料分析  81-83
    4．3．2 需水资料  83-88
  4．4 模型的求解  88-90
  4．5 小结  90-91
5 经济补偿效益计算  91-112
  5．1 基于效益型模型的黄河上游水库经济补偿效益方案拟定  92-93
  5．2 黄河上游水库对中游水库的发电补偿效益  93-100
    5．2．1 模型计算结果  93-95
    5．2．2 发电补偿效益量化  95-97
    5．2．3 发电补偿效益货币化  97-100
  5．3 黄河上游水库对沿黄省区的供水补偿效益  100-106
    5．3．1 模型计算结果  100-102
    5．3．2 供水补偿效益量化  102-104
    5．3．3 供水补偿效益货币化  104-106
  5．4 基于效益型模型黄河上游水库经济补偿效益  106-107
  5．5 基于成本型模型的黄河上游水库补偿效益分析  107-110
    5．5．1 计算黄河上游水库补偿效益的成本型模型  107-109
    5．5．2 成本型模型结果分析  109-110
  5．6 效益型和成本型水库补偿模型结果对比分析  110-112
6 基于离差平方法的水库补偿效益分摊方法研究  112-125
  6．1 补偿效益分摊方法  113-118
    6．1．1 补偿效益分摊的主要影响因素  113
    6．1．2 单指标方法  113-116
    6．1．3 综合指标方法  116-118
  6．2 离差平方法  118-120
    6．2．1 方法模型  119
    6．2．2 权重函数满足条件的证明  119-120
  6．3 梯级水库补偿效益分摊应用实例  120-121
  6．4 离差平方法在综合利用水利工程费用分摊中的应用  121-123
    6．4．1 综合利用水利工程费用分摊方法  121-123
    6．4．2 离差平方法在综合利用水利工程费用分摊中的应用实例  123
  6．5 小结  123-125
7 南水北调西线工程对黄河干流水库的补偿效益分析  125-135
  7．1 南水北调西线工程  125-128
    7．1．1 南水北调西线工程概况  125-126
    7．1．2 南水北调西线工程一期配水方案  126-128
  7．2 西线调水对黄河干流水电的补偿调节计算  128-132
    7．2．1 计算条件  128-129
    7．2．2 调节计算方法  129-131
    7．2．3 计算成果  131-132
  7．3 南水北调西线对黄河干流水电的补偿效益  132-133
  7．4 以电调水，以水治黄的新思路  133-134
  7．5 小节  134-135
8 防洪补偿效益计算  135-154
  8．1 龙羊峡在黄河上游梯级水库防洪补偿效益中的作用  135-142
    8．1．1 黄河上游梯级概况  135-137
    8．1．2 黄河上游防洪对象  137-142
  8．2 龙羊峡的防洪补偿效益分析  142-144
  8．3 龙羊峡防洪补偿效益计算  144-153
    8．3．1 节省工程投资  144-146
    8．3．2 提高刘家峡水库的防洪标准  146-151
    8．3．3 提高兰州市百年一遇洪水保证率  151-153
  8．4 小结  153-154
9 总结及建议  154-157
  9．1 本文主要结论和成果  154-155
  9．2 存在不足及下一步研究建议  155-157
致谢  157-158
参考文献  158-163
附录  163-164

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