韩春苗-分布式水文模型与集总式水资源调配模型的耦合

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1、分布式水文模型与集总式水资源配置模型的耦合韩春苗中国水利水电科学研究院水资源所2006.9.24汇报大纲引言一、分布式水文模型－－WEP模型二、集总式水资源配置模型－－ROWAS模型三、WEP模型与ROWAS模型的耦合过程四、耦合在伊洛河流域的应用五、展望引言分布式水文模型与集总式水资源配置模型的耦合可以取长补短，充分发挥各自的优势，有效提高水文模型的模拟精度，补充配置模型无法给出的水循环过程。在分布式水文模型重点分析天然水文过程的基础上，采用配置模拟模型处理水资源配置和水库调度过程，并对两个模型进行数据交换等耦

2、合处理，从而构建完整合理的二元水循环模型框架。一.分布式水文模型——WEP模型WEP(WaterandEnergytransferProcesses)模型是一种分布式水文模型。该模型由贾仰文等人在1995年至2002年间开发研制，并于2002年10月获日本国著作权登录。WEP模型已在日本和韩国的多个流域得到验证和应用，在国内，它也在黑河十五攻关和黄河973项目中得以验证和应用。WEP模型运行程序可从互联网上下载：http://www.pwri.go.jp/team/suiri/yata-r/index_e.htm

3、l一.分布式水文模型——WEP模型WEP模型是基于物理机制的分布式水文模型，模拟对象包括天然的“坡面－河道”主循环过程和以“取水－输水－用水－排水－回归”为人工侧支循环过程，二者的耦合主要通过水量平衡和循环要素项之间的水力联系来实现。流入单元内的铅直方向结构图一.分布式水文模型——WEP模型一.分布式水文模型——WEP模型模型平面结构图基本计算单元划分示例(黄河一级支流伊洛河流域)WEP模型是根据1km的DEM图生成模拟河网，用改进的Pfafstetter规则进行子流域划分与编码；再将子流域用10级等高带来划分，

4、最后得到子流域等高带计算单元。时间计算步长为小时或日。一.分布式水文模型——WEP模型天然循环系统人工侧支系统流域二元水循环蒸发蒸腾积雪融雪产流地下水坡地汇流田间灌溉水库池塘下水道渠道输水河网汇流入渗能量平衡土壤水引水工程人工排水地下抽水城市供水污水处理模型的主要模块一.分布式水文模型——WEP模型模型主要功能:河川径流预报动态水资源评价地下水位预测山区积雪分布预测土壤水分预测河网水系洪水演算洪水泛滥数值计算河道水质模拟计算城市路面负荷流出过程计算未来情景分析与治理措施效果评价一.分布式水文模型——WEP模型二.

5、集总式水资源配置模型——ROWAS模型ROWAS(Rules-basedObjected-orientedWaterResourcesSystemSimulationModel)是基于规则的水资源配置模型,能够描述水资源系统基本元素和他们之间相互关系。ROWAS模型具有以下特点：模型框架基于水循环中的主要水流传输。提供整个水量平衡和水资源配置过程的具体结果。灵活适应不同情况和用户的需求。为决策者提供合理可行但非最优化的结果，供其决策。提供先进的程序和友好的界面，能够快速计算和便利操作。二.集总式水资源配置模型——

6、ROWAS模型水资源系统概化过程：选取并提炼模拟过程需要考虑的实体类别。对选出的实体做抽象，分类和整合。描述概化元素间的水力联系。概化系统中一般有两类基本元素，点与线。点-----包括水利工程、用户、分水节点、汇水节点和其他河道控制断面。线-----描述天然河流、供水路线、污水渠道和水库弃水等。模拟规则分为基本规则，概化规则和运行规则。基于这些概念实体和相应的规则建立模拟模型。二.集总式水资源配置模型——ROWAS模型模块功能：非常规水源利用本地地表水和河网水利用浅层地下水利用深层地下水利用地表供水计算耗水、污水

7、退水计算及处理回用计算外调水利用水汇水量统计三.分布式水文模型与集总式水资源配置模型的耦合耦合核心:水文模型为配置模型提供径流性资源量（节点入流和面上径流）和地下水储水及蓄变状况（补给量和排泄量），经过处理给出适合配置模型时空尺度的输入过程，在配置模拟完成后反馈给水文模型的调蓄工程。配置模型以WEP模型的长时段水文过程为输入，在时间和空间尺度上合理展布结果，再作为指导WEP模型中的水库调度过程和水量供给分配的依据.三.分布式水文模型与集总式水资源配置模型的耦合技术路线：将天然水循环的观测数据（水文、气象、土壤和地

8、下水监测数据）作为水循环模拟的输入用WEP模型进行模拟计算，采用水文站等观测数据进行模型验证（下游站与还原数据对比），最后输出计算单元上的地表水资源量、地下水可利用量。将WEP模型的水资源量作为ROWAS模型的输入，这时需要时间和空间上的尺度转化。即将WEP里子流域等高带的计算单元的结果积分到ROWAS的三级区套地市的单元上，从而得到ROWAS模型资源量的输入。建立ROW