本文關(guān)鍵詞：考慮氣候變化的大連市跨流域調(diào)水可行性分析

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【摘要】：跨流域調(diào)水工程將豐水地區(qū)的水輸送至缺水地區(qū),在很大程度上緩解了區(qū)域水資源供需矛盾。但受氣候變化影響,調(diào)水區(qū)的水資源量或?qū)p少,同時區(qū)域用水量有所增加,使得調(diào)水難有保障,對供水安全構(gòu)成威脅。大連屬于嚴重缺水地區(qū),啟動大伙房水庫輸水應急入連工程后基本能滿足近期的用水需求,但隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,大連市遠期仍將面臨缺水困境。一直以來大連市都在積極探討缺水問題的解決辦法,跨流域調(diào)水便是主要方案之一,調(diào)水水源H水庫和大伙房水庫的供水保證率是該方案能否實施的關(guān)鍵。為此,本文重點考慮氣候變化對水資源的影響,基于SWAT模型預報碧流河水庫和H水庫遠期入庫徑流,并在此基礎(chǔ)上對大連市、H水庫及大伙房水庫的遠期供水能力進行估算。同時考慮社會經(jīng)濟發(fā)展,分別基于GM(O,N)模型和統(tǒng)計分析法預測大連市及調(diào)水區(qū)需水量。進而在受水區(qū)和調(diào)水區(qū)水資源供需平衡分析的基礎(chǔ)上,從供水保證率角度考慮,分析了大連市跨流域調(diào)水的可行性。主要研究內(nèi)容與成果如下：(1)基于DEM、土地利用數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù),分別構(gòu)建了H流域和碧流河流域的SWAT水文模型,并利用歷史水文資料完成模型的參數(shù)率定及驗證。以確定性效率系數(shù)(M)和相關(guān)系數(shù)(R2)為指標評價模型效果,結(jié)果表明H流域和碧流河流域SWAT的水文預報效果均較優(yōu),均可用于徑流預報。利用HadGEM2-AO模式發(fā)布的預報降雨數(shù)據(jù),基于率定后的SWAT模型預測H水庫遠期入庫徑流為121.71-137.48m3/s,碧流河水庫遠期入庫徑流為16.10-1741 m3/s。(2)采用資料代表性稍有差異的兩組數(shù)據(jù)基于GM(O,N)構(gòu)建了需水預測對比模型,結(jié)果表明選取代表性更強的資料有利于提高預測精度。再基于GM(0,5)需水預測模型,并考慮社會經(jīng)濟發(fā)展影響,預測大連市城區(qū)2030年需水量將達14.06-16.24億m3。(3)基于碧流河水庫徑流預報結(jié)果以及大連市水資源狀況,預計大連市遠期常規(guī)水供水能力約為12.19-13.19億m3,結(jié)合大連市城區(qū)2030年需水量預測結(jié)果,預計RCP4.5和RCP8.5'情景下大連市遠期年缺水量分別為0.87-3.05億m3、1.87-4.05億m3。另一方面,對調(diào)水區(qū)用水狀況進行統(tǒng)計分析,預計調(diào)水區(qū)2030年用水需求為29.23億m3,參考H水庫徑流預報結(jié)果,預計調(diào)水區(qū)遠期年可供水量為30.00-36.98億m3。經(jīng)調(diào)水區(qū)水資源供需平衡分析,RCP4.5和RCP8.5情景下調(diào)水區(qū)遠期分別能富余0.77億m3、7.75億m3的水量。綜合調(diào)水區(qū)與受水區(qū)水資源供需平衡分析結(jié)果以及兩種氣候情景發(fā)生的可能性,認為從供水保證率角度考慮,大連市跨流域調(diào)水可行。
【關(guān)鍵詞】：大連市 跨流域調(diào)水 SWAT 氣候模式 GM(O N)
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TV213.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 研究背景與研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 跨流域調(diào)水工程國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 SWAT模型國內(nèi)外應用現(xiàn)狀11-12
• 1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線12-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容12-15
• 1.3.2 技術(shù)路線15-16
• 2 流域概況及方法原理16-27
• 2.1 流域概況16-19
• 2.1.1 H流域概況16-17
• 2.1.2 碧流河流域概況17-19
• 2.2 方法原理19-26
• 2.2.1 SWAT模型19-24
• 2.2.2 CMIP5及HadGEM2-A024-25
• 2.2.3 GM(0,N)模型25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 3 SWAT徑流模擬與預報27-47
• 3.1 數(shù)據(jù)庫構(gòu)建27-37
• 3.1.1 空間數(shù)據(jù)27-35
• 3.1.2 氣象數(shù)據(jù)35-37
• 3.1.3 水文數(shù)據(jù)37
• 3.2 徑流模擬37-42
• 3.2.1 模型的構(gòu)建37-39
• 3.2.2 參數(shù)敏感性分析39-40
• 3.2.3 參數(shù)率定與驗證40-42
• 3.2.4 模型結(jié)果分析與評價42
• 3.3 考慮氣候變化的徑流預報42-45
• 3.3.1 預報氣象數(shù)據(jù)獲取43-44
• 3.3.2 水庫入庫徑流預報44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 4 大連市城區(qū)需水預測47-54
• 4.1 數(shù)據(jù)資料獲取及資料代表性審查47-49
• 4.2 需水預測模型的構(gòu)建及檢驗49-52
• 4.3 大連市城區(qū)2030年需水預測52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 5 跨流域調(diào)水可行性分析54-62
• 5.1 大連市缺水量預測54-56
• 5.1.1 大連市用水需求分析54
• 5.1.2 大連市供水能力預測54-56
• 5.1.3 大連市水資源供需平衡分析56
• 5.2 調(diào)水區(qū)余水量預測56-59
• 5.2.1 調(diào)水區(qū)用水需求分析57-58
• 5.2.2 調(diào)水區(qū)供水能力預測58-59
• 5.2.3 調(diào)水區(qū)水資源供需平衡分析59
• 5.3 調(diào)水可行性分析結(jié)論及建議59-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 6 結(jié)論與展望62-65
• 6.1 結(jié)論62-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻65-68
• 附錄A 碧流河流域SWAT建模處理過程圖68-73
• 附錄B 碧流河流域SWAT建模處理過程表73-75
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況75-76
• 致謝76-77

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