分布式水资源调配模拟技术

技术来源

       国家计划 。

技术简介

       该技术通过分布式水文模型与水资源配置模型的双向耦合 ， 实现了“ 自然社会 ” 水循环动 态互馈与水资源实时配置一体化模拟 ，提高了水资源配置精度 。采用嵌套式单元划分方法 ， 拓展 了水资源配置的时空尺度 ，宏观上能够提供区域的年尺度水循环转化及水资源配置结果； 微观上 能提供计算单元的 日尺度行业用水过程和水源取水过程 。

该技术包括“ 自然  社会 ”水循环分布式模拟和水资源配置模拟两个部分 。一是“ 自然  社会 ” 水循环分布式模拟原理： 在 SWAT模型的基础上嵌入水资源配置模块 ， 以水文响应单元为基础  划分计算单元 ，根据每个单元的需水量 、水源类型 、供用水规则等信息进行逐 日水量分配 ，输出  供水  用水  耗水排水信息 ， 传递给 SWAT模型； SWAT模型模拟取用水对下一阶段的水文过  程 ， 为水资源配置模块提供实时水资源信息 ，从而实现分布式“ 自然社会 ” 水循环模拟 。二是  水资源配置模拟原理： 水资源配置模块依托 SWAT模型进行逐 日运行 ， 通过接收逐 日水资源信  息 ，在设定的规则下进行水量分配 。所设定的配置规则主要包括水量分配规则 、供水优先序规  则 、用水优先序规则等 。 以水源可利用水量 、工程供水能力等为约束条件 ，按照设定的水源优先  顺序依次计算各水源供水量 ， 以计算单元的编号顺序 ，按照设定的用水优先级进行逐日计算 。

技术指标

       该技术在水资源评价 、规划 、调度等多需求条件下 ，通过分布式水文模型与水资源配置模型 的双向耦合 ，进行分布式“ 自然  社会 ”水循环与水资源配置一体化模拟 。

     （1）计算单元划分个数 ≤15万 。

     （2） 每个计算单元可设置供水部门个数 ≤8。

     （3） 每个用水部门可提供供水源个数 ≤30。

（4） 水资源配置的时空尺度 。宏观： 全域 、年尺度； 中观： 行政区 、月 尺度； 微观： 计算单 元 、 日尺度 。

应用范围及前景

       适用于多水源互济供水地区的水资源配置领域 。可以为区域水资源配置 、水循环调控等提供 技术支撑 。

在模拟规则中增加分质供水条件 ，实现水量水质联合模拟与配置 ，进一步完善模型的综合性 能与实用性能 。还可以进一步结合优化算法 ，使其具有分布式水资源优化配置功能 。该技术充分 考虑了 自然水循环与社会水循环之间的动态互馈作用 ， 能够反映人类活动用水过程与天然水文过 程之间的相互影响 ，使计算结果更加符合准确 。 因此 ，该技术还可为区域水资源评价 、规划 、调 度等领域提供有效支撑 。该技术在汉江流域水资源配置中得到成功应用 。

持有单位： 长江水利委员会长江科学院

单位地址： 湖北省武汉市江岸区黄浦大街 23号

联  系  人： 杨明智

联系方式： 18327081391