海河流域级二元核心模型开发和应用.pdfVIP

海河流域级二元核心模型开发与应用 王浩 贾仰文 杨贵羽 中国水利水电科学研究院水资源所，北京，100044 摘要：二元核心模型是针对海河流域高强度人类活动对流域水资源和水环境演变造成的自然-人工二元特性 而开发的。二元核心模型由分布式水文水质模型(WEP-L)、水资源合理配置模型(ROWAS)以及多目标决策 分析模型(DAMOS)相互耦合构成。在模拟和计算中，通过两层耦合实现三大子模型耦合，并通过相互反馈 从而实现海河流域人类活动影响下的流域“自然-人工”二元水循环过程。在模拟中，海河流域被划分为11752 个水文计算单元和125个规划管理单元，采用1956到2005年水文系列进行模型调试模拟，在模型精度可行的 条件下，二元核心模型模拟分析了9个情景方案，给出了海河流域有关水资源与水环境的七大总量控制指标 (地表水取水量控制、地下水取水量控制、国民经济用水量控制、生态环境用水量控制，排污量控制、蒸发 蒸腾量(ET)控制，入海水量控制）的流域级分析结果。 关键词：二元模型；分布式水文模型；水资源合理配置模型；多目标决策模型;ET管理，总量控制 2二元核心模型的开发 2．1模型结构和功能 2．1．1二元核心模型总的结构和功能 WaterandEnvironment 二元水资源水环境管理模型DWEMM(Dualistic Model)，简称二元核心模型(DualisticModel)。该模型由分布式 Management and 水文模型WEP—L改进的流域“水循环一水环境一水生态模块WEP(Water Energy transferProcesses WaterAllocationSimulation Objected—oriented Model)和多目标决策分析模 for 块DAMOS(DecisionAnalysisMulti—Objective System)耦合而成；是在各 子模型间单独调参、反复反馈调试实现海河流域水循环的系统模拟，最终完成二 元核心模型的开发。 其中，“水循环一水环境一水生态模块(WEP模块)，在二元核心模型中处于最 为基础的地位，主要用来模拟不同方案下海河流域水循环和水环境状况，为方案 的合理性和可行性提供基础分析平台。 多目标决策分析模块(DAMOS模块)，处于二元核心模型的最顶层，通过多目 标综合决策将社会、经济、环境、水资源等子系统内部及相互之间的约束机制进 行高度概括后，描述资金与资源在“经济一环境一社会一资源一生态”复杂巨系 统的各子系统中的分配关系及这种关系与社会发展模式的协调问题，确定区域的 社会经济、资源以及水资源取用耗排总体目标，为进一步实现区域水资源的合理 配置提供约束。 水资源配置模块(ROWAS模块)，在二元核心模型中处于串接DAMOS模块和 WEP模块的位置，是通过水资源的合理配置实现对DAMOS宏观决策目标的时空合 理分配并检验其合理性，同时为WEP提供预定情景目标下可用于水循环模拟的供 用水过程。 415 其整体结构如图l所示。 目标 模型(输入、输出) 尺度 ||。 。。 。 ’区域发展目标下 的经济总用水、 ～ 耗水、入海水量 E及入海水卜．_-／决策模型．■—一=凳=2量控制目标l ＼ I““”” }空间：流域，省区 f f