25424.子牙河流域生態(tài)水文模型的構(gòu)建及其系統(tǒng)的研究

1、子牙河流域生態(tài)水文模型的構(gòu)建子牙河流域生態(tài)水文模型的構(gòu)建及其系統(tǒng)的研究及其系統(tǒng)的研究ResearchonecohydrologicalmodelthesystemofZiyaheDrainageArea（申請碩士學(xué)位）學(xué)科專業(yè)：水利工程研究生：徐好梅指導(dǎo)教師：李大鳴教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一二年十一月摘要隨著人類文明的加速發(fā)展和人口的急劇增長，流域發(fā)展中所采用的一些不合理的開發(fā)方式，使水資源短缺、環(huán)境惡化、生態(tài)破壞等一系列問題日益突

2、出，人們開始越來越重視水資源“可持續(xù)發(fā)展”、“人與自然和諧相處”的發(fā)展理念。生態(tài)水文模型的出現(xiàn)為流域水資源循環(huán)利用與生態(tài)可持續(xù)發(fā)展提供了科學(xué)的指導(dǎo)，它是水科學(xué)研究與應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。生態(tài)水文模型系統(tǒng)作為連接理論成果與實(shí)際應(yīng)用之間的橋梁，不但可以有效地促進(jìn)模型的改進(jìn)和模型理論的發(fā)展，它還是理論研究成果有效服務(wù)于生產(chǎn)的必然載體。本文針對(duì)子牙河流域?qū)嶋H情況，從流域生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中各用水單元的用水量對(duì)流域水循環(huán)系統(tǒng)整體的貢獻(xiàn)率出發(fā)，構(gòu)建子牙河

3、流域生態(tài)水文模型，探討流域水資源規(guī)劃問題，并在模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上開發(fā)生態(tài)水文模型系統(tǒng)。模型采用二次曲面方法對(duì)面雨量進(jìn)行插值計(jì)算，將雨量站觀測的降雨量轉(zhuǎn)換成為無結(jié)構(gòu)不規(guī)則網(wǎng)格的面雨量。應(yīng)用有限體積法思想，研究了計(jì)算域內(nèi)無結(jié)構(gòu)不規(guī)則網(wǎng)格的剖分、河網(wǎng)單元通道概化、單元地形插值等方法，探討冠層截留、蒸發(fā)和作物蒸騰、降雨入滲的機(jī)理，建立坡面匯流、淺層地下水流的水動(dòng)力水文數(shù)學(xué)模型。研究流域內(nèi)不同層面、不同狀態(tài)的水體在地勢、水勢、風(fēng)勢、氣壓、日照、溫度

4、等流場作用下水量間相互轉(zhuǎn)換的機(jī)理。基于生態(tài)水文學(xué)的啟示，從降雨著手研究流域的淡水資源，探討流域生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中各用水單元的水量循環(huán)和水體轉(zhuǎn)換過程，建立子牙河流域生態(tài)水文模型，利用子牙河流域2008年和2005年的基礎(chǔ)資料分別對(duì)模型進(jìn)行調(diào)試和驗(yàn)證，模型計(jì)算結(jié)果顯示，模型精度可靠，滿足工程需要。針對(duì)子牙河流域的實(shí)際情況，以本文建立的生態(tài)水文模型為理論基礎(chǔ)，開發(fā)了以組件式地理信息系統(tǒng)軟件MapObjects和面向?qū)ο蟮目梢暬幊坦ぞ遃is

5、ualBasic6.0為基礎(chǔ)的具有圖形信息直觀、界面交互友好、可操作性強(qiáng)的流域生態(tài)水文模型圖形用戶界面系統(tǒng)。信息查詢系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)子牙河流域包括氣象水文信息、地質(zhì)植被信息、水利環(huán)境信息、社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息以及計(jì)算輔助信息的瀏覽、查詢、信息統(tǒng)計(jì)以及空間分析等功能；模型建立系統(tǒng)將流域網(wǎng)格的剖分與河網(wǎng)的提取結(jié)構(gòu)化和模塊化，為今后水文模型系統(tǒng)提供水文基礎(chǔ)；模型的調(diào)試與驗(yàn)證系統(tǒng)使生態(tài)水文模型的準(zhǔn)確性率定提供方便快捷的操作、有效提高模型模擬精度的可靠性；模