《水资源供需平衡分析学习教案.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水资源供需平衡分析学习教案.pptx（54页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、会计学1水资源供需平衡分析水资源供需平衡分析(fnx)第一页，共54页。5.2.5 供需平衡分析供需平衡分析(fnx)和成果综合和成果综合n n1 1 供水平衡分析分类供水平衡分析分类n n 一个区域水资源供需分析的内容是相当丰富和复杂的，需要从以下的几一个区域水资源供需分析的内容是相当丰富和复杂的，需要从以下的几个方面个方面(fngmin)(fngmin)进行：进行：第1页/共54页第二页，共54页。n n1 1）从分析的范围）从分析的范围）从分析的范围）从分析的范围(fnwi)(fnwi)考虑，可划分为：考虑，可划分为：考虑，可划分为：考虑，可划分为：n n(1)(1)计算单元的供需分析；
2、计算单元的供需分析；计算单元的供需分析；计算单元的供需分析；n n(2)(2)整个区域的供需分析；，整个区域的供需分析；，整个区域的供需分析；，整个区域的供需分析；，n n(3)(3)河流流域的供需分析。河流流域的供需分析。河流流域的供需分析。河流流域的供需分析。n n计算单元计算单元计算单元计算单元:可视为一小的区域是供需分析的基础，属于区域或流域内的可视为一小的区域是供需分析的基础，属于区域或流域内的可视为一小的区域是供需分析的基础，属于区域或流域内的可视为一小的区域是供需分析的基础，属于区域或流域内的一个面积最小的小区。一个面积最小的小区。一个面积最小的小区。一个面积最小的小区。第2页/
3、共54页第三页，共54页。n n2 2）从可持续发展观点，可划分为）从可持续发展观点，可划分为）从可持续发展观点，可划分为）从可持续发展观点，可划分为n n(1)(1)现状现状现状现状(xinzhung)(xinzhung)的供需分析；的供需分析；的供需分析；的供需分析；n n(2)(2)不同发展阶段不同发展阶段不同发展阶段不同发展阶段(不同水平年不同水平年不同水平年不同水平年)的供需分析。的供需分析。的供需分析。的供需分析。n n 现状现状现状现状(xinzhung)(xinzhung)的供需分析，是针对当前的情况；的供需分析，是针对当前的情况；的供需分析，是针对当前的情况；的供需分析，是针
4、对当前的情况；而不同发展阶段的供需分析是对未来情况的，含有展望而不同发展阶段的供需分析是对未来情况的，含有展望而不同发展阶段的供需分析是对未来情况的，含有展望而不同发展阶段的供需分析是对未来情况的，含有展望和预测的性质，但要做好不同发展阶段和预测的性质，但要做好不同发展阶段和预测的性质，但要做好不同发展阶段和预测的性质，但要做好不同发展阶段(不同水平年不同水平年不同水平年不同水平年)的的的的供需分析，必须以现状供需分析，必须以现状供需分析，必须以现状供需分析，必须以现状(xinzhung)(xinzhung)的供需分析的成果的供需分析的成果的供需分析的成果的供需分析的成果为依据。因此，现状为依
5、据。因此，现状为依据。因此，现状为依据。因此，现状(xinzhung)(xinzhung)的供需分析是不同发的供需分析是不同发的供需分析是不同发的供需分析是不同发展阶段供需分析的基础。展阶段供需分析的基础。展阶段供需分析的基础。展阶段供需分析的基础。第3页/共54页第四页，共54页。n n3）从供需分析的深度，可划分为：）从供需分析的深度，可划分为：n n一次供需分析：初步地进行供需一次供需分析：初步地进行供需分析，不一定要进行供需平衡和分析，不一定要进行供需平衡和提出供需平衡分析的规划提出供需平衡分析的规划(guhu)方案。方案。n n二次供需分析：要求供需平衡分二次供需分析：要求供需平衡分
6、析和提出供需平衡分析的规划析和提出供需平衡分析的规划(guhu)方案。特别是当供需不方案。特别是当供需不平衡时，对解决缺水的途径，要平衡时，对解决缺水的途径，要进一步分析论证并作出规划进一步分析论证并作出规划(guhu)方案。方案。第4页/共54页第五页，共54页。n n4）按用水的性质，可划分）按用水的性质，可划分(hu fn)为：为：n n(1)河道外用水的供需分析；河道外用水的供需分析；n n(2)河道内用水的供需分析。河道内用水的供需分析。n n河道外用水为消耗性用水，河道河道外用水为消耗性用水，河道内用水为非消耗性用水，在分析内用水为非消耗性用水，在分析过程中应分别进行考虑或综合在过
7、程中应分别进行考虑或综合在一起协调考虑。一起协调考虑。第5页/共54页第六页，共54页。n n2 2 计算单元的供需分析计算单元的供需分析n n 计算单元的供需分析应包括上述的几方面的内容：计算单元的供需分析应包括上述的几方面的内容：n n调查统计现阶段年份调查统计现阶段年份(ninfn)(ninfn)计算单元内各水源的计算单元内各水源的实际供水量和各部门的实际用水量。实际供水量和各部门的实际用水量。第6页/共54页第七页，共54页。n n进行水量平衡校核。n n 对于某一计算(j sun)单元、某一水平年、某种保证率的供需平衡计算(j sun)式为：n n式中n nW供i计算(j sun)单
8、元内的分项供水量，m3a；n n n1 计算(j sun)单元内可供水量的分项数；n nW需i计算(j sun)单元内的分项需水量，m3a；n nn2 计算(j sun)单元内需水量的分项数；n nW余/缺水量，m3a；第7页/共54页第八页，共54页。第8页/共54页第九页，共54页。n n现状供需状况及分析现状供需状况及分析n n 对现状年的实际供、用水情况对现状年的实际供、用水情况(qngkung)(qngkung)和不同频率来水情况和不同频率来水情况(qngkung)(qngkung)下的供需平衡状况可进行列表分析。下的供需平衡状况可进行列表分析。n n表表5-65-6、5-75-7第
9、9页/共54页第十页，共54页。n n3 3 整个区域的水资源供需分析整个区域的水资源供需分析n n（1 1）典型典型(dinxng)(dinxng)年法年法n n先根据全区域的雨情和水情情况，选定代表年，先根据全区域的雨情和水情情况，选定代表年，n n然后根据该代表年的来水情况，自上而下，先支流后干然后根据该代表年的来水情况，自上而下，先支流后干流逐个计算各个单元的供需情况，流逐个计算各个单元的供需情况，n n最后将各个单元的供需成果进行汇总，即得整个区域的最后将各个单元的供需成果进行汇总，即得整个区域的水资源供需情况。水资源供需情况。第10页/共54页第十一页，共54页。n n（2 2）同
10、频率法：其一般同频率法：其一般同频率法：其一般同频率法：其一般(ybn)(ybn)的步骤是，的步骤是，的步骤是，的步骤是，n n根据实际情况先把整个区域划分为若干个流域，根据实际情况先把整个区域划分为若干个流域，根据实际情况先把整个区域划分为若干个流域，根据实际情况先把整个区域划分为若干个流域，n n每个流域根据各自的雨情、水情情况选择各自的代每个流域根据各自的雨情、水情情况选择各自的代每个流域根据各自的雨情、水情情况选择各自的代每个流域根据各自的雨情、水情情况选择各自的代表年。表年。表年。表年。n n然后采用典型年法相同的方法，逐个进行计算单元然后采用典型年法相同的方法，逐个进行计算单元然后
11、采用典型年法相同的方法，逐个进行计算单元然后采用典型年法相同的方法，逐个进行计算单元水供需分析并将同一流域的计算单元水供需分析成水供需分析并将同一流域的计算单元水供需分析成水供需分析并将同一流域的计算单元水供需分析成水供需分析并将同一流域的计算单元水供需分析成果相加，果相加，果相加，果相加，n n最后，再把各流域同频率的计算成果汇总即得到整最后，再把各流域同频率的计算成果汇总即得到整最后，再把各流域同频率的计算成果汇总即得到整最后，再把各流域同频率的计算成果汇总即得到整个区域的水资源供需分析的成果。个区域的水资源供需分析的成果。个区域的水资源供需分析的成果。个区域的水资源供需分析的成果。第11
12、页/共54页第十二页，共54页。n n对今后不同发展阶段的可供水量进行分析时，要注意研究对今后不同发展阶段的可供水量进行分析时，要注意研究区域上游用水的变化，如上游新建水库或河道引水工程，区域上游用水的变化，如上游新建水库或河道引水工程，则会减少来水量，必然造成可供水量的减少。因此，计算则会减少来水量，必然造成可供水量的减少。因此，计算今后的可供水量要与水源工程的长远规划结合起来。今后的可供水量要与水源工程的长远规划结合起来。n n在需水量预测分析中，则要和研究区域的社会经济的可持在需水量预测分析中，则要和研究区域的社会经济的可持续发展规划配合，做出切合实际的需水预测，既要满足续发展规划配合，
13、做出切合实际的需水预测，既要满足(m(m nz)nz)可持续发展对水的长期要求，又要做到水资源不受可持续发展对水的长期要求，又要做到水资源不受到破坏。到破坏。4 不同发展(fzhn)阶段(水平年)的供需分析第12页/共54页第十三页，共54页。5.3.1 水资源供需系统一个区域的水资源供需系统：是由来水、用水、蓄水和输水等诸子系统组成的大系统。供水水源：有不同的来水、贮水系统、如地面水库和地下水库等、有本区产水和区外来水或调水，而且(r qi)彼此互相联系，互相影响。用水系统：由生活、工业、农业、环境等用水部门组成，输、配水系统：即相对独立于以上的两个子系统又起到相互联系的作用。5.3 水资源
14、系统的动态模拟分析第13页/共54页第十四页，共54页。n n水资源系统是一个多用途、多目标的系统，涉及社会、经济、和生态环境等多方面的效益。n n应该使用系统分析的方法，通过多层次和整体(zhngt)的模拟模型、规划模型以及水资源决策支持系统，进行各个子系统和全区水资源的多方案调度，以寻求解决一个区域水资源供需的最佳方案和对策。第14页/共54页第十五页，共54页。5.3.2 5.3.2 水资源系统水资源系统水资源系统水资源系统(xt(xt ng)ng)供需平衡的动态模拟分析供需平衡的动态模拟分析供需平衡的动态模拟分析供需平衡的动态模拟分析方法方法方法方法n n模拟就是利用计算机技术来实现或
15、预演某一系统的运行情况。水资源供需平衡分析的动态模拟就是在制定模拟就是利用计算机技术来实现或预演某一系统的运行情况。水资源供需平衡分析的动态模拟就是在制定各种运行方案各种运行方案(fng n)(fng n)下重现现阶段水资源供需状况和预演今后一段时期水资源供需状况。下重现现阶段水资源供需状况和预演今后一段时期水资源供需状况。n n该方法的主要内容包括以下几方面：该方法的主要内容包括以下几方面：n n(1)(1)基本资料的调查收集和分析基本资料的调查收集和分析n n(2)(2)水资源系统管理调度水资源系统管理调度n n(3)(3)水资源系统的管理规划水资源系统的管理规划第15页/共54页第十六页
16、，共54页。n n与典型年法相比，水资源供需平衡动态模拟分析有以下特点：与典型年法相比，水资源供需平衡动态模拟分析有以下特点：n n(1)(1)该方法不是对某一个别的典型年进行分析，而是在较长的该方法不是对某一个别的典型年进行分析，而是在较长的时间系列里对一个地区的水资源供需的动态变化进行逐个时时间系列里对一个地区的水资源供需的动态变化进行逐个时段模拟和预测，段模拟和预测，n n(2)(2)该方法不仅可以对整个区域的水资源进行动态模拟分析，该方法不仅可以对整个区域的水资源进行动态模拟分析，由于采用不同由于采用不同(b tn(b tn)子区和不同子区和不同(b tn(b tn)水源水源(地表水与
17、地地表水与地下水、本地水资源和外域水资源等下水、本地水资源和外域水资源等)之间的联合调度，能考虑之间的联合调度，能考虑它们之间的相互联系和转化。它们之间的相互联系和转化。n n(3)(3)该方法采用系统分析方法中的模拟方法，仿真性好，能直该方法采用系统分析方法中的模拟方法，仿真性好，能直观形象地模拟复杂的水资源供需关系和管理运行方面的功能观形象地模拟复杂的水资源供需关系和管理运行方面的功能第16页/共54页第十七页，共54页。5.3.3 5.3.3 模拟模型的建立、检验和运行模拟模型的建立、检验和运行由于水资源系统比较复杂，考虑的方面很多，诸如水量由于水资源系统比较复杂，考虑的方面很多，诸如水
18、量和水质；地表水和地下水的联合调度；地表水库的联和水质；地表水和地下水的联合调度；地表水库的联合调度；本地区和外区水资源的合理调度；各个用水合调度；本地区和外区水资源的合理调度；各个用水部门的合理配水；污水处理及其再利用，等等。部门的合理配水；污水处理及其再利用，等等。因此在这样因此在这样(zhyng)(zhyng)庞大而又复杂的系统中有许多非线性庞大而又复杂的系统中有许多非线性关系和约束条件在最优化模型中无法解决，而模拟模关系和约束条件在最优化模型中无法解决，而模拟模型具有很好的仿真性能，这些问题在模型中就能得到型具有很好的仿真性能，这些问题在模型中就能得到较好地模拟运行。较好地模拟运行。第
19、17页/共54页第十八页，共54页。n n为了使模拟给出的结果接近最优解，往往在模拟中规划好运为了使模拟给出的结果接近最优解，往往在模拟中规划好运行方案行方案(fng n)(fng n)，或整体采用模拟模型，而局部采用优化模，或整体采用模拟模型，而局部采用优化模型。型。n n也常常采用这种两种方法的结合，如区域水资源供需分析中也常常采用这种两种方法的结合，如区域水资源供需分析中的地面水库调度采用最优化模型，使地表水得到充分的利用，的地面水库调度采用最优化模型，使地表水得到充分的利用，然后对地表水和地下水采用模拟模型联合调度，来实现水资然后对地表水和地下水采用模拟模型联合调度，来实现水资源的合理
20、利用。源的合理利用。第18页/共54页第十九页，共54页。n n水资源系统的模拟与分析，一般需要经过模型建立、调参与检验、运行方案水资源系统的模拟与分析，一般需要经过模型建立、调参与检验、运行方案(fng n)(fng n)的设计等几个步骤的设计等几个步骤第19页/共54页第二十页，共54页。1 1 模型的建立模型的建立模型的建立模型的建立建立模型是水资源系统模拟的前提。建立模型就是建立模型是水资源系统模拟的前提。建立模型就是建立模型是水资源系统模拟的前提。建立模型就是建立模型是水资源系统模拟的前提。建立模型就是(jish)(jish)要要要要把实际问题概化成一个物理模型，要按照一定的规则建把
21、实际问题概化成一个物理模型，要按照一定的规则建把实际问题概化成一个物理模型，要按照一定的规则建把实际问题概化成一个物理模型，要按照一定的规则建立数学方程来描述有关变量间的定量关系。立数学方程来描述有关变量间的定量关系。立数学方程来描述有关变量间的定量关系。立数学方程来描述有关变量间的定量关系。这一步骤包括有关变量的选择，以及确定有关变量间的数学这一步骤包括有关变量的选择，以及确定有关变量间的数学这一步骤包括有关变量的选择，以及确定有关变量间的数学这一步骤包括有关变量的选择，以及确定有关变量间的数学关系。模型只是真实事件的一个近似的表达，并不是完关系。模型只是真实事件的一个近似的表达，并不是完关
22、系。模型只是真实事件的一个近似的表达，并不是完关系。模型只是真实事件的一个近似的表达，并不是完全真实，因此，模型应尽可能的简单，所选择的变量应全真实，因此，模型应尽可能的简单，所选择的变量应全真实，因此，模型应尽可能的简单，所选择的变量应全真实，因此，模型应尽可能的简单，所选择的变量应最能反映其特征。最能反映其特征。最能反映其特征。最能反映其特征。第20页/共54页第二十一页，共54页。n n例：一个简单的水库的调度，其有关变量包括水库蓄水量，工业用例：一个简单的水库的调度，其有关变量包括水库蓄水量，工业用水量、农业用水量、水库的损失量水量、农业用水量、水库的损失量(蒸发量和水库渗漏量蒸发量和
23、水库渗漏量)以及入库以及入库水量等，用水量平衡水量等，用水量平衡(pnghng)(pnghng)原理来建立各变量问的数学关系，原理来建立各变量问的数学关系，并按一定的规则来实现水库的水调度运行，具体的数学方程如下所并按一定的规则来实现水库的水调度运行，具体的数学方程如下所示：示：n nWt,Wt-1Wt,Wt-1时段末、初的水库蓄水量，时段末、初的水库蓄水量，m3m3；n nWItWIt，WAtWAt时段内水库供给工业、农业的水量，时段内水库供给工业、农业的水量，m3m3；n nWEQtWEQt，时段内水库的蒸发、渗漏损失，时段内水库的蒸发、渗漏损失，m3m3；n nWQt,WQt,时段内水库
24、水量，时段内水库水量，m3m3。第21页/共54页第二十二页，共54页。2 2 模型的调参和检验模型的调参和检验模型的调参和检验模型的调参和检验按设计方案正式运行模型之前，必须对模型中有关的按设计方案正式运行模型之前，必须对模型中有关的按设计方案正式运行模型之前，必须对模型中有关的按设计方案正式运行模型之前，必须对模型中有关的参数进行确定以及参数进行确定以及参数进行确定以及参数进行确定以及(y(y j)j)对模型进行检验来判定该模对模型进行检验来判定该模对模型进行检验来判定该模对模型进行检验来判定该模型的可行性和正确性。型的可行性和正确性。型的可行性和正确性。型的可行性和正确性。第22页/共5
25、4页第二十三页，共54页。(1)求参：一个数学模型通常含有称为参数的数学常数，如水文和水文地质参数等，其中有的是通过实测的或试验求得的，有的则是参考外地(wid)凭经验选取的。第23页/共54页第二十四页，共54页。（2 2）检验：）检验：所建的模型是否正确和符合实际，要经过检验。检验的一般所建的模型是否正确和符合实际，要经过检验。检验的一般方法是输入与求参不同的另外一套的历史数据，运行模型方法是输入与求参不同的另外一套的历史数据，运行模型并输出结果，看其与系统实际记录是否吻合并输出结果，看其与系统实际记录是否吻合(wnh)(wnh)，若，若能吻合能吻合(wnh)(wnh)或吻合或吻合(wnh
26、)(wnh)较好，反映检验的结果具有较好，反映检验的结果具有良好的一致性，说明所建模型具有可行性和正确性，模型良好的一致性，说明所建模型具有可行性和正确性，模型的运行结果是可靠的。的运行结果是可靠的。第24页/共54页第二十五页，共54页。（3 3）修正：）修正：模型与实际吻合好坏的标准，要作具体分析。计算值和实模型与实际吻合好坏的标准，要作具体分析。计算值和实测值在数量上不需要也不可能要求吻合得十分精确。测值在数量上不需要也不可能要求吻合得十分精确。根据情况根据情况(qngkung)(qngkung)进行修正或重新建模。进行修正或重新建模。第25页/共54页第二十六页，共54页。3 3 模型
27、中运行方案的设计模型中运行方案的设计模型中运行方案的设计模型中运行方案的设计(shj)(shj)在模拟分析方法中在模拟分析方法中在模拟分析方法中在模拟分析方法中,决策者希望模拟结果能尽可能接近最优解决策者希望模拟结果能尽可能接近最优解决策者希望模拟结果能尽可能接近最优解决策者希望模拟结果能尽可能接近最优解,同同同同时时时时,还希望能得到不同方案的有关信息还希望能得到不同方案的有关信息还希望能得到不同方案的有关信息还希望能得到不同方案的有关信息,如高、低指标方案，不如高、低指标方案，不如高、低指标方案，不如高、低指标方案，不同开源节流方案的计算结果。同开源节流方案的计算结果。同开源节流方案的计算
28、结果。同开源节流方案的计算结果。（1 1）模型中所采用的水文系列，即可用一次历史系列也可用历）模型中所采用的水文系列，即可用一次历史系列也可用历）模型中所采用的水文系列，即可用一次历史系列也可用历）模型中所采用的水文系列，即可用一次历史系列也可用历史资料循环系列；史资料循环系列；史资料循环系列；史资料循环系列；（2 2）开源工程的不同方案和开发次序。）开源工程的不同方案和开发次序。）开源工程的不同方案和开发次序。）开源工程的不同方案和开发次序。（3 3）开源、节流措施的方案规划和数量分析；）开源、节流措施的方案规划和数量分析；）开源、节流措施的方案规划和数量分析；）开源、节流措施的方案规划和数
29、量分析；（4 4）各部门的用水保证率及其他评价指标等。）各部门的用水保证率及其他评价指标等。）各部门的用水保证率及其他评价指标等。）各部门的用水保证率及其他评价指标等。第26页/共54页第二十七页，共54页。5.4 水资源动态模拟的实水资源动态模拟的实例例(shl)分析分析以华北地区某县作为以华北地区某县作为(zuwi)(zuwi)研究区为例来简要说明研究区为例来简要说明水资源动态模拟的过程。水资源动态模拟的过程。第27页/共54页第二十八页，共54页。n n5.4.1 研究区水资源动态模拟方研究区水资源动态模拟方法概述法概述n n研究区的总面积为研究区的总面积为10356km2，其地貌属某河
30、流冲积扇的一部，其地貌属某河流冲积扇的一部分，为地形平坦分，为地形平坦(pngtn)的平的平原区，地下水资源丰富，为研究原区，地下水资源丰富，为研究区主要的用水来源，研究区水资区主要的用水来源，研究区水资源系统的构成源系统的构成.第28页/共54页第二十九页，共54页。第29页/共54页第三十页，共54页。n n可划分为以下四个部分：可划分为以下四个部分：可划分为以下四个部分：可划分为以下四个部分：n n(1)(1)来水系统：主要指当地降水、由境外进入本区的侧向地来水系统：主要指当地降水、由境外进入本区的侧向地来水系统：主要指当地降水、由境外进入本区的侧向地来水系统：主要指当地降水、由境外进入
31、本区的侧向地下水补给、由外区入境的地表水及废污水等；下水补给、由外区入境的地表水及废污水等；下水补给、由外区入境的地表水及废污水等；下水补给、由外区入境的地表水及废污水等；n n(2)(2)储水系统：研究区内地下水含水层及境内可拦蓄地表径储水系统：研究区内地下水含水层及境内可拦蓄地表径储水系统：研究区内地下水含水层及境内可拦蓄地表径储水系统：研究区内地下水含水层及境内可拦蓄地表径流的河道和地面蓄水工程；流的河道和地面蓄水工程；流的河道和地面蓄水工程；流的河道和地面蓄水工程；n n(3)(3)用水系统：主要包括农业用水、工业用水、生活用水系统：主要包括农业用水、工业用水、生活用水系统：主要包括农
32、业用水、工业用水、生活用水系统：主要包括农业用水、工业用水、生活(shnghu)(shnghu)用水等；用水等；用水等；用水等；n n(4)(4)排水系统；主要指排泄到境外的地下水渗流和地表径流排水系统；主要指排泄到境外的地下水渗流和地表径流排水系统；主要指排泄到境外的地下水渗流和地表径流排水系统；主要指排泄到境外的地下水渗流和地表径流及潜水的蒸发损及潜水的蒸发损及潜水的蒸发损及潜水的蒸发损第30页/共54页第三十一页，共54页。n n根据河系界线根据河系界线根据河系界线根据河系界线(jixin)(jixin)，水文地质和土壤的差异以及行政区界线，水文地质和土壤的差异以及行政区界线，水文地质和
33、土壤的差异以及行政区界线，水文地质和土壤的差异以及行政区界线(jixin)(jixin)等条件将研究区细分为七个子区，并以该七个子区作为既互等条件将研究区细分为七个子区，并以该七个子区作为既互等条件将研究区细分为七个子区，并以该七个子区作为既互等条件将研究区细分为七个子区，并以该七个子区作为既互相独立又互相联系的基本单元进行水资源的联合调度和平衡分析。相独立又互相联系的基本单元进行水资源的联合调度和平衡分析。相独立又互相联系的基本单元进行水资源的联合调度和平衡分析。相独立又互相联系的基本单元进行水资源的联合调度和平衡分析。第31页/共54页第三十二页，共54页。第32页/共54页第三十三页，共
34、54页。n n依照上述水资源系统依照上述水资源系统依照上述水资源系统依照上述水资源系统(xt(xt ng)ng)的构成，建立了研究区水资源动态的构成，建立了研究区水资源动态的构成，建立了研究区水资源动态的构成，建立了研究区水资源动态模拟的数学模型。该模型结构可视为若干个担负不同工作任务又模拟的数学模型。该模型结构可视为若干个担负不同工作任务又模拟的数学模型。该模型结构可视为若干个担负不同工作任务又模拟的数学模型。该模型结构可视为若干个担负不同工作任务又相互联系的模块组成，可归纳成如下几种类型：相互联系的模块组成，可归纳成如下几种类型：相互联系的模块组成，可归纳成如下几种类型：相互联系的模块组成
35、，可归纳成如下几种类型：n n(1)(1)用于存储和传递各种数据和计算成果的工作模块用于存储和传递各种数据和计算成果的工作模块用于存储和传递各种数据和计算成果的工作模块用于存储和传递各种数据和计算成果的工作模块(亦称数据文亦称数据文亦称数据文亦称数据文件库件库件库件库)；n n(2)(2)进行水资源系统进行水资源系统进行水资源系统进行水资源系统(xt(xt ng)ng)中供需各方供水量和需水量计算的工中供需各方供水量和需水量计算的工中供需各方供水量和需水量计算的工中供需各方供水量和需水量计算的工作模块，作模块，作模块，作模块，n n(3)(3)用于各子区水资源联合调度计算的工作模块；用于各子区
36、水资源联合调度计算的工作模块；用于各子区水资源联合调度计算的工作模块；用于各子区水资源联合调度计算的工作模块；n n(4)(4)输出各种计算成果的工作模块。输出各种计算成果的工作模块。输出各种计算成果的工作模块。输出各种计算成果的工作模块。第33页/共54页第三十四页，共54页。5.4.2 主要工作模块的描述主要工作模块的描述由于该研究区几乎无地表水资源由于该研究区几乎无地表水资源可用，地下水成为研究区的主要可用，地下水成为研究区的主要用水水源，因此用水水源，因此(ync)以各子区以各子区的地下水体作为逐个时段水均衡的地下水体作为逐个时段水均衡分析的对象。实现水资源动态模分析的对象。实现水资源
37、动态模拟计算的子模块主要有：拟计算的子模块主要有：第34页/共54页第三十五页，共54页。1 1 确定来水量的子模块确定来水量的子模块确定来水量的子模块确定来水量的子模块对于地下水体而言，研究区水资源系统中主要来水项有对于地下水体而言，研究区水资源系统中主要来水项有对于地下水体而言，研究区水资源系统中主要来水项有对于地下水体而言，研究区水资源系统中主要来水项有当地降雨入渗补给、外区侧向地下水补给、河道当地降雨入渗补给、外区侧向地下水补给、河道当地降雨入渗补给、外区侧向地下水补给、河道当地降雨入渗补给、外区侧向地下水补给、河道(hdo)(hdo)和和和和鱼塘蓄水的入渗及农业灌溉回归等。其中降雨入
38、渗是主要的鱼塘蓄水的入渗及农业灌溉回归等。其中降雨入渗是主要的鱼塘蓄水的入渗及农业灌溉回归等。其中降雨入渗是主要的鱼塘蓄水的入渗及农业灌溉回归等。其中降雨入渗是主要的来水项，它与降雨系列的选择有极大的关系。来水项，它与降雨系列的选择有极大的关系。来水项，它与降雨系列的选择有极大的关系。来水项，它与降雨系列的选择有极大的关系。研究区各子区在某个时段内的降雨入渗补给量；按下式研究区各子区在某个时段内的降雨入渗补给量；按下式研究区各子区在某个时段内的降雨入渗补给量；按下式研究区各子区在某个时段内的降雨入渗补给量；按下式进行估算：进行估算：进行估算：进行估算：式中式中式中式中pp某个时段内的降雨量，某
39、个时段内的降雨量，某个时段内的降雨量，某个时段内的降雨量，mmmm；由逐日降雨资料统；由逐日降雨资料统；由逐日降雨资料统；由逐日降雨资料统计求出；计求出；计求出；计求出；AiAi第第第第i i子区的面积，子区的面积，子区的面积，子区的面积，km3km3；ii第第第第i i子区的降雨入渗补给系数，降雨入渗补给系数。子区的降雨入渗补给系数，降雨入渗补给系数。子区的降雨入渗补给系数，降雨入渗补给系数。子区的降雨入渗补给系数，降雨入渗补给系数。与降雨量、土壤质地、地下水埋深等因素有关可依据各子区与降雨量、土壤质地、地下水埋深等因素有关可依据各子区与降雨量、土壤质地、地下水埋深等因素有关可依据各子区与降
40、雨量、土壤质地、地下水埋深等因素有关可依据各子区的土质分布特的土质分布特的土质分布特的土质分布特单位换算系数，是具体情况而定。单位换算系数，是具体情况而定。单位换算系数，是具体情况而定。单位换算系数，是具体情况而定。第35页/共54页第三十六页，共54页。2 2 用水预测用水预测用水预测用水预测(yc)(yc)计算的子模块计算的子模块计算的子模块计算的子模块n n研究区用水可按粮食作物灌溉用水，工业用水、城乡居民用水、研究区用水可按粮食作物灌溉用水，工业用水、城乡居民用水、研究区用水可按粮食作物灌溉用水，工业用水、城乡居民用水、研究区用水可按粮食作物灌溉用水，工业用水、城乡居民用水、蔬菜蔬菜蔬
41、菜蔬菜(shci)(shci)灌溉用水、经济作物用水、农村牲畜用水和渔业用灌溉用水、经济作物用水、农村牲畜用水和渔业用灌溉用水、经济作物用水、农村牲畜用水和渔业用灌溉用水、经济作物用水、农村牲畜用水和渔业用水等七个部门分别进行推求。水等七个部门分别进行推求。水等七个部门分别进行推求。水等七个部门分别进行推求。第36页/共54页第三十七页，共54页。n n对于粮食作物对于粮食作物对于粮食作物对于粮食作物(zuw)(zuw)灌溉用水，采用作物灌溉用水，采用作物灌溉用水，采用作物灌溉用水，采用作物(zuw)(zuw)生长期根系层生长期根系层生长期根系层生长期根系层水量平衡原理分别对研究区的小麦、玉米
42、和水稻三种主要作物水量平衡原理分别对研究区的小麦、玉米和水稻三种主要作物水量平衡原理分别对研究区的小麦、玉米和水稻三种主要作物水量平衡原理分别对研究区的小麦、玉米和水稻三种主要作物(zuw)(zuw)的灌溉用水进行逐日推求，其计算公式为：的灌溉用水进行逐日推求，其计算公式为：的灌溉用水进行逐日推求，其计算公式为：的灌溉用水进行逐日推求，其计算公式为：n n式中式中式中式中Wi+1Wi+1，WiWi；分别为第分别为第分别为第分别为第i+1i+1日末和第日末和第日末和第日末和第i i日末根系层的水量，日末根系层的水量，日末根系层的水量，日末根系层的水量，mmmm；n nPiPi，EiEi分别为第分
43、别为第分别为第分别为第i i日的降雨量和作物日的降雨量和作物日的降雨量和作物日的降雨量和作物(zuw)(zuw)耗水量，耗水量，耗水量，耗水量，mmmm。第37页/共54页第三十八页，共54页。n n计算中可对根系层水量规定一个计算中可对根系层水量规定一个适宜的上下限适宜的上下限Wmax和和Wmin，如果如果Wi+1Wmin，则表明作物，则表明作物(zuw)根系层缺水，应按下式根系层缺水，应按下式确定灌水量确定灌水量n n 第38页/共54页第三十九页，共54页。n n工业用水采用分行业重复利用率及万元产值取水量的计算方法，并工业用水采用分行业重复利用率及万元产值取水量的计算方法，并工业用水采
44、用分行业重复利用率及万元产值取水量的计算方法，并工业用水采用分行业重复利用率及万元产值取水量的计算方法，并按以下二个公式进行预测推求：按以下二个公式进行预测推求：按以下二个公式进行预测推求：按以下二个公式进行预测推求：n n式中式中式中式中 n nQ1Q1、Q2Q2分别分别分别分别(fnbi)(fnbi)是起始年和预测年万元产值的取用水量，是起始年和预测年万元产值的取用水量，是起始年和预测年万元产值的取用水量，是起始年和预测年万元产值的取用水量，m3m3万元；万元；万元；万元；n n11、22分别分别分别分别(fnbi)(fnbi)是起始年和预测年工业用水重复利用率，是起始年和预测年工业用水重
45、复利用率，是起始年和预测年工业用水重复利用率，是起始年和预测年工业用水重复利用率，计算中取，的平均递增率为计算中取，的平均递增率为计算中取，的平均递增率为计算中取，的平均递增率为4 4；n n 其中其中其中其中a a是单位产值用水的年下降率，计算中取是单位产值用水的年下降率，计算中取是单位产值用水的年下降率，计算中取是单位产值用水的年下降率，计算中取a a平均值为平均值为平均值为平均值为0 06565；n nB2B2预测年的工业万元产值，万元；预测年的工业万元产值，万元；预测年的工业万元产值，万元；预测年的工业万元产值，万元；n nIW2IW2预测年的工业取用水量，预测年的工业取用水量，预测年
46、的工业取用水量，预测年的工业取用水量，m3m3a a。IW2=B2Q2第39页/共54页第四十页，共54页。该模块用于模拟计算研究区七个子区各个该模块用于模拟计算研究区七个子区各个该模块用于模拟计算研究区七个子区各个该模块用于模拟计算研究区七个子区各个(gg)(gg)时段内的水量平衡时段内的水量平衡时段内的水量平衡时段内的水量平衡WiWi各子区地下水体在垂向的水量交换各子区地下水体在垂向的水量交换各子区地下水体在垂向的水量交换各子区地下水体在垂向的水量交换Wi”Wi”各子区有外边界的各子区与境外地下水在水平向的水量交换各子区有外边界的各子区与境外地下水在水平向的水量交换各子区有外边界的各子区与
47、境外地下水在水平向的水量交换各子区有外边界的各子区与境外地下水在水平向的水量交换,Fi,Fi第第第第I I区的给水度和面积区的给水度和面积区的给水度和面积区的给水度和面积(KM3)(KM3)HiHi（t0t0）时段初时段初时段初时段初t0t0各子区地下水位。各子区地下水位。各子区地下水位。各子区地下水位。HiHi（t1 t1）时段末各子区地下水位时段末各子区地下水位时段末各子区地下水位时段末各子区地下水位HHii HHii HHii3 地面水地下水联合调度的工作地面水地下水联合调度的工作(gngzu)子子模块模块第40页/共54页第四十一页，共54页。4 4 地下水动态有限元计算子模块地下水动
48、态有限元计算子模块地下水动态有限元计算子模块地下水动态有限元计算子模块地面水地下水联合调度模拟可以给出各子区平均的地下水位的动态地面水地下水联合调度模拟可以给出各子区平均的地下水位的动态地面水地下水联合调度模拟可以给出各子区平均的地下水位的动态地面水地下水联合调度模拟可以给出各子区平均的地下水位的动态变化，但无法对此作出更详细的描述。为了能反映出研究区范变化，但无法对此作出更详细的描述。为了能反映出研究区范变化，但无法对此作出更详细的描述。为了能反映出研究区范变化，但无法对此作出更详细的描述。为了能反映出研究区范围内不同地点地下水位在规划预测期内的动态变化，采用地下围内不同地点地下水位在规划预
49、测期内的动态变化，采用地下围内不同地点地下水位在规划预测期内的动态变化，采用地下围内不同地点地下水位在规划预测期内的动态变化，采用地下水二维非稳定流的数学方程进行计算，具体的模型形式参见地水二维非稳定流的数学方程进行计算，具体的模型形式参见地水二维非稳定流的数学方程进行计算，具体的模型形式参见地水二维非稳定流的数学方程进行计算，具体的模型形式参见地下水资源评价部分下水资源评价部分下水资源评价部分下水资源评价部分(341)(341)式。应用有限单元法求解上述定解问式。应用有限单元法求解上述定解问式。应用有限单元法求解上述定解问式。应用有限单元法求解上述定解问题。研究区的渗流域共划分题。研究区的渗
50、流域共划分题。研究区的渗流域共划分题。研究区的渗流域共划分229229个三角单元及个三角单元及个三角单元及个三角单元及133133个结点，渗流个结点，渗流个结点，渗流个结点，渗流域边界条件根据域边界条件根据域边界条件根据域边界条件根据19841984年实测的地下水位等值线图的分析，确定年实测的地下水位等值线图的分析，确定年实测的地下水位等值线图的分析，确定年实测的地下水位等值线图的分析，确定西北边界和东南边界分别为入流和出流边界，其余边界则按第西北边界和东南边界分别为入流和出流边界，其余边界则按第西北边界和东南边界分别为入流和出流边界，其余边界则按第西北边界和东南边界分别为入流和出流边界，其余