文档介绍：中国水利水电科学研究院
硕士学位论文
分布式水文模型与水资源配置模型耦合研究
姓名:韩春苗
申请学位级别:硕士
专业:水文学及水资源
指导教师:贾仰文
20070401
摘要在人类活动的干扰下,流域水循环系统在结构和驱动力方面日益呈现出“天然一人工”二元特性。面对这种二元性带来的水文水资源问题,仅用分布式水文模型或仅用水资源配置模型都难以解决。因此将分布式水文模型和配置模型耦合起来实现“天然一人工”二元水循环系统的完整模拟和评价具有重要的应用价值基于上述背景与需求分析,论文初步探索了分布式水文模型和水资源配置模型耦合起来的思路和方法,并将其应用于伊洛河流域。论文主要包括以下三部分第一部分:系统总结了分布式水文模型和水资源配置模型的研究进展;介绍了分布式水文模型P偷姆⒄梗阅P偷慕峁埂⒉问⑻氐阋约肮δ芙辛详细论述;介绍了基于规则的水资源配置模拟模型凼隽四P偷幕靖念、概化原则、规则制定和模块的功能;这些为模型耦合奠定了理论基础;第二部分:详细论述分布式水文模型和水资源配置模型耦合的思路、方法、技术路线和技术难题;由于分布式水文模型和水资源配置模型两者的计算单元时空尺度不同,进行水文水资源数据的时空尺度转换是模型耦合的纽带,论文重点研究了工业生活和农业灌溉用水的时空展布的理论、方法以及实现的途径;第三部分:选取黄河流域小花区间最大的支流伊洛河为试验流域,通过改变流域下垫面、人工取用水过程,设置了包括现状水平年和规划水平年的六种方案进行耦合模拟,针对模拟结果定量分析了农业节水、控制开采地下水、农作物覆膜等管理措施对流域蒸散发量、河道下泄量、地下水蓄变量等水循环过程的影响并提出了政策建议。本文研究的技术难点在于实现水文水资源数据的时空尺度转换。主要创新点有三点:岢隽朔植际剿哪P蚖和水资源配置模型詈系姆椒ê具体步骤;砸谅搴游J道芯浚菇ā疤烊灰蝗斯ぁ倍K纺P停现了二元水循环系统的完整模拟和评价;U沽嘶谂渲梅桨傅亩嗲榫八环模拟分析,初步展示了模型耦合在流域水资源合理配置中的情景分析功能。通过伊洛河流域应用表明,该耦合模型能进行不同管理措施下的“天然一人工”二元水循环过程模拟和水循环要素定量分析,可以用于指导流域水资源规划与管理。本文的耦合是松散式耦合,应进一步研究实现模型的紧密的动态耦合,并在水资源问题更加突出的地区绾:恿饔研究推广。关键词:人类活动分布式水文模型水资源配置模型时空展布耦合伊洛河和现实意义。内容:
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关于学位论文的独创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果,论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知,除文中已经加以标注和致谢外,本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含本人或他人为获得中国水利水电科学研究院或其它教育机构的学位或证书等而使用过的材料。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名:年月日
第一章绪论论文选题依据与研究目的随着生产力发展和人口增长,农业生产、城市化、水土保持和人工取、用、耗、排水等人类活动日趋强烈,对流域水循环的大气、地表、土壤和地下等各个过程造成深度—输水一用水一排水一回归”人工侧支水循环圈,改变了流域以。四水”转化为基本特然而,目前分布式流域水文模型与水资源配置模型基本上处于分离研究和应用的状态,难于刻画流域水循环的二元特征,制约了现代水资源评价、规划和管理方法的创新发蒸腾谀诘牧饔蛩啡K氐钠胶夥治龉δ埽焕谕ü鼸芾硎迪至饔蛘媸节水。而分布式水文模型尽管能够进行流域水循环全要素的模拟分析,但其功能仅限于单纯模拟,缺乏在各用水行业与各行政区之间进行水资源配置以及水利工程调度功能。因此,将分布式水文模型与水资源配置模型耦合起来可以取长补短,充分发挥各自的优势,即:分布式水文模型重点分析天然水文过程,水资源配置模型负责水资源分配和水库调度,并对两个模型进行数据交换等耦合处理,从而建立二元水循环模拟系统,实现在国家重点基础研究发展规划钅俊盎坪恿饔蛩试囱莼媛捎肟稍偕维持机理”第二课题“黄河流域水资源演变规律与二元演化模型”校中国水科院水资源所初步探讨了水资源调配模型与分布式水文模型的耦合问题。但是,该研究的重点是通过对历史情景的模拟,进行水资源评价、分析流域水资源演变规律。由于水资源配置模型与分布式水文模型耦合问题的复杂性,加上翁庖哉龌坪恿域为研究对象,范围过大,限制了对耦合模拟步骤、规划情景下耦合模拟方案和结果的坪恿饔虻囊患蹲恿饔为研究对象,√庖谰影响。以取用水为基本特征的水资源开发利用,在天然水循环的大框架内形成了。取水征的天然水循环过程,从而使得流域水循环在结构、驱动力及