分布式水文模型在華北平原水資源管理中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-11-15 04:38
自20世紀(jì)80年代以來(lái),地下水過(guò)度開(kāi)采導(dǎo)致了華北平原水位快速下降。在過(guò)去幾十年里,研究華北平原的大多數(shù)水文模型或者只與地下水有關(guān),或者只在局部范圍內(nèi)進(jìn)行。針對(duì)目前為止的研究狀況,利用MIKE SHE軟件建立了華北平原地表水-地下水耦合的分布式水文模型,模擬主要水文循環(huán)過(guò)程。利用地下水水頭觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行校準(zhǔn)(2000~2005年)和驗(yàn)證(2006~2008年)。均方根誤差(大多數(shù)值<4 m)和相關(guān)系數(shù)(0.36~0.97)的分析結(jié)果均表明了模型校準(zhǔn)和驗(yàn)證的有效性。水均衡分析結(jié)果表明:大約70%的水通過(guò)蒸散發(fā)的形式離開(kāi)系統(tǒng),29%的水通過(guò)地下水開(kāi)采的形式離開(kāi)系統(tǒng)。根據(jù)分析結(jié)果,對(duì)華北平原水資源可持續(xù)管理進(jìn)行了深入分析,提出了包括減少蒸散發(fā)、南水北調(diào)工程調(diào)水、節(jié)水灌溉技術(shù)推廣和水質(zhì)保護(hù)相關(guān)措施。
【文章來(lái)源】:人民長(zhǎng)江. 2019,50(11)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
模擬期內(nèi)研究區(qū)河流地表水流量及區(qū)域平均降水量注:河流名字后面的數(shù)字表示該點(diǎn)所處的河流長(zhǎng)度
。除一些濕潤(rùn)年份(2003,2004年和2008年),實(shí)際蒸散發(fā)大于降水量(見(jiàn)表4),說(shuō)明研究區(qū)水資源利用的不可持續(xù)性。在整個(gè)模擬期內(nèi),研究區(qū)的總蒸散發(fā)量大于總降水量,由此導(dǎo)致飽和及非飽和含水層儲(chǔ)量分別消耗480mm和65mm,而且這種消耗具有年度變化規(guī)律,即冬季消耗增加,夏季消耗減少。2003,2007年和2008年降水量充沛,導(dǎo)致這些年含水層儲(chǔ)量變化為正值,反映在圖4中是地下水水位的增加。一直以來(lái),密集的地下水開(kāi)采被認(rèn)為是造成研究區(qū)地下水枯竭的主要原因。從表4和圖6可以看出,研究區(qū)地下水開(kāi)采量占降水和灌溉水量之和的31%,說(shuō)明目前的地下水開(kāi)采是不可持續(xù)的。實(shí)際的地下水開(kāi)采活動(dòng)具有很大的不確定性,該問(wèn)題的解決有助于建立更準(zhǔn)確的MIKESHE模型。圖6華北平原含水層系統(tǒng)年均水均衡結(jié)果(單位:mm/a)Fig.6AnnualaveragewaterbalanceofaquifersystemintheNCP3.4可持續(xù)水管理分析基于蒸散發(fā)是系統(tǒng)中唯一真正消耗的水[38]的事實(shí),考慮到研究區(qū)蒸散發(fā)量約占總流出量的70.6%,因此減少蒸散發(fā)是緩解研究區(qū)缺水壓力的一種有效且可行的方法,與此相對(duì)應(yīng)的具體措施包括節(jié)水技術(shù)的更新和改進(jìn)、作物輪作方式的改變等等。從表4可以看出,模擬期內(nèi)研究區(qū)用于灌溉、工業(yè)及居民生活的地下水開(kāi)采量占總開(kāi)采量的比例分別為79%(從2000年的83%到2008年的77%)和21%(從2000年的17%到2008年的23%),意味著工業(yè)的迅速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速給研究區(qū)帶來(lái)了供水的巨大壓力,進(jìn)而給研究區(qū)地下水的開(kāi)采和水資源的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)壓力。鑒于地下水是研究區(qū)供水的主要來(lái)源,對(duì)地下水的保護(hù)在研究
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]北京平原地下水流的數(shù)值模擬情景分析[J]. 秦歡歡. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(16)
[2]基于MIKE SHE模型的流域地下水水文響應(yīng)[J]. 盧小慧,李奇龍. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2015(01)
[3]華北平原地下水演變機(jī)制與調(diào)控[J]. 石建省,李國(guó)敏,梁杏,陳宗宇,邵景力,宋獻(xiàn)方. 地球?qū)W報(bào). 2014(05)
[4]華北平原水資源緊缺情勢(shì)與因源[J]. 張光輝,連英立,劉春華,嚴(yán)明疆,王金哲. 地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào). 2011(02)
[5]海河流域水平衡與水資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用分析與建議[J]. 于偉東. 水文. 2008(03)
[6]在GIS支持下利用MODIS數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)多種作物和果樹(shù)種植面積[J]. 康凌艷,雷玉平,鄭力,舒云巧,張群,孫世衛(wèi). 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2007(03)
博士論文
[1]華北平原大型區(qū)域地下水流數(shù)值模型的構(gòu)建與應(yīng)用[D]. 李玲.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
碩士論文
[1]華北平原地下水?dāng)?shù)值模擬研究[D]. 王榮.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2006
本文編號(hào):3496047
【文章來(lái)源】:人民長(zhǎng)江. 2019,50(11)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
模擬期內(nèi)研究區(qū)河流地表水流量及區(qū)域平均降水量注:河流名字后面的數(shù)字表示該點(diǎn)所處的河流長(zhǎng)度
。除一些濕潤(rùn)年份(2003,2004年和2008年),實(shí)際蒸散發(fā)大于降水量(見(jiàn)表4),說(shuō)明研究區(qū)水資源利用的不可持續(xù)性。在整個(gè)模擬期內(nèi),研究區(qū)的總蒸散發(fā)量大于總降水量,由此導(dǎo)致飽和及非飽和含水層儲(chǔ)量分別消耗480mm和65mm,而且這種消耗具有年度變化規(guī)律,即冬季消耗增加,夏季消耗減少。2003,2007年和2008年降水量充沛,導(dǎo)致這些年含水層儲(chǔ)量變化為正值,反映在圖4中是地下水水位的增加。一直以來(lái),密集的地下水開(kāi)采被認(rèn)為是造成研究區(qū)地下水枯竭的主要原因。從表4和圖6可以看出,研究區(qū)地下水開(kāi)采量占降水和灌溉水量之和的31%,說(shuō)明目前的地下水開(kāi)采是不可持續(xù)的。實(shí)際的地下水開(kāi)采活動(dòng)具有很大的不確定性,該問(wèn)題的解決有助于建立更準(zhǔn)確的MIKESHE模型。圖6華北平原含水層系統(tǒng)年均水均衡結(jié)果(單位:mm/a)Fig.6AnnualaveragewaterbalanceofaquifersystemintheNCP3.4可持續(xù)水管理分析基于蒸散發(fā)是系統(tǒng)中唯一真正消耗的水[38]的事實(shí),考慮到研究區(qū)蒸散發(fā)量約占總流出量的70.6%,因此減少蒸散發(fā)是緩解研究區(qū)缺水壓力的一種有效且可行的方法,與此相對(duì)應(yīng)的具體措施包括節(jié)水技術(shù)的更新和改進(jìn)、作物輪作方式的改變等等。從表4可以看出,模擬期內(nèi)研究區(qū)用于灌溉、工業(yè)及居民生活的地下水開(kāi)采量占總開(kāi)采量的比例分別為79%(從2000年的83%到2008年的77%)和21%(從2000年的17%到2008年的23%),意味著工業(yè)的迅速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速給研究區(qū)帶來(lái)了供水的巨大壓力,進(jìn)而給研究區(qū)地下水的開(kāi)采和水資源的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)壓力。鑒于地下水是研究區(qū)供水的主要來(lái)源,對(duì)地下水的保護(hù)在研究
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]北京平原地下水流的數(shù)值模擬情景分析[J]. 秦歡歡. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(16)
[2]基于MIKE SHE模型的流域地下水水文響應(yīng)[J]. 盧小慧,李奇龍. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2015(01)
[3]華北平原地下水演變機(jī)制與調(diào)控[J]. 石建省,李國(guó)敏,梁杏,陳宗宇,邵景力,宋獻(xiàn)方. 地球?qū)W報(bào). 2014(05)
[4]華北平原水資源緊缺情勢(shì)與因源[J]. 張光輝,連英立,劉春華,嚴(yán)明疆,王金哲. 地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào). 2011(02)
[5]海河流域水平衡與水資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用分析與建議[J]. 于偉東. 水文. 2008(03)
[6]在GIS支持下利用MODIS數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)多種作物和果樹(shù)種植面積[J]. 康凌艷,雷玉平,鄭力,舒云巧,張群,孫世衛(wèi). 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2007(03)
博士論文
[1]華北平原大型區(qū)域地下水流數(shù)值模型的構(gòu)建與應(yīng)用[D]. 李玲.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
碩士論文
[1]華北平原地下水?dāng)?shù)值模擬研究[D]. 王榮.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2006
本文編號(hào):3496047
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