考虑气候变化的大连市跨流域调水可行性分析

发布时间：2017-09-08 06:42

  本文关键词：考虑气候变化的大连市跨流域调水可行性分析

  更多相关文章： 大连市 跨流域调水 SWAT 气候模式 GM(O N)

【摘要】：跨流域调水工程将丰水地区的水输送至缺水地区,在很大程度上缓解了区域水资源供需矛盾。但受气候变化影响,调水区的水资源量或将减少,同时区域用水量有所增加,使得调水难有保障,对供水安全构成威胁。大连属于严重缺水地区,启动大伙房水库输水应急入连工程后基本能满足近期的用水需求,但随着社会经济的持续发展,大连市远期仍将面临缺水困境。一直以来大连市都在积极探讨缺水问题的解决办法,跨流域调水便是主要方案之一,调水水源H水库和大伙房水库的供水保证率是该方案能否实施的关键。为此,本文重点考虑气候变化对水资源的影响,基于SWAT模型预报碧流河水库和H水库远期入库径流,并在此基础上对大连市、H水库及大伙房水库的远期供水能力进行估算。同时考虑社会经济发展,分别基于GM(O,N)模型和统计分析法预测大连市及调水区需水量。进而在受水区和调水区水资源供需平衡分析的基础上,从供水保证率角度考虑,分析了大连市跨流域调水的可行性。主要研究内容与成果如下：(1)基于DEM、土地利用数据、土壤数据、气象数据,分别构建了H流域和碧流河流域的SWAT水文模型,并利用历史水文资料完成模型的参数率定及验证。以确定性效率系数(M)和相关系数(R2)为指标评价模型效果,结果表明H流域和碧流河流域SWAT的水文预报效果均较优,均可用于径流预报。利用HadGEM2-AO模式发布的预报降雨数据,基于率定后的SWAT模型预测H水库远期入库径流为121.71-137.48m3/s,碧流河水库远期入库径流为16.10-1741 m3/s。(2)采用资料代表性稍有差异的两组数据基于GM(O,N)构建了需水预测对比模型,结果表明选取代表性更强的资料有利于提高预测精度。再基于GM(0,5)需水预测模型,并考虑社会经济发展影响,预测大连市城区2030年需水量将达14.06-16.24亿m3。(3)基于碧流河水库径流预报结果以及大连市水资源状况,预计大连市远期常规水供水能力约为12.19-13.19亿m3,结合大连市城区2030年需水量预测结果,预计RCP4.5和RCP8.5'情景下大连市远期年缺水量分别为0.87-3.05亿m3、1.87-4.05亿m3。另一方面,对调水区用水状况进行统计分析,预计调水区2030年用水需求为29.23亿m3,参考H水库径流预报结果,预计调水区远期年可供水量为30.00-36.98亿m3。经调水区水资源供需平衡分析,RCP4.5和RCP8.5情景下调水区远期分别能富余0.77亿m3、7.75亿m3的水量。综合调水区与受水区水资源供需平衡分析结果以及两种气候情景发生的可能性,认为从供水保证率角度考虑,大连市跨流域调水可行。
【关键词】：大连市 跨流域调水 SWAT 气候模式 GM(O N)
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV213.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 研究背景与研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 跨流域调水工程国内外研究现状10-11
• 1.2.2 SWAT模型国内外应用现状11-12
• 1.3 研究内容与技术路线12-16
• 1.3.1 研究内容12-15
• 1.3.2 技术路线15-16
• 2 流域概况及方法原理16-27
• 2.1 流域概况16-19
• 2.1.1 H流域概况16-17
• 2.1.2 碧流河流域概况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 本章小结26-27
• 3 SWAT径流模拟与预报27-47
• 3.1 数据库构建27-37
• 3.1.1 空间数据27-35
• 3.1.2 气象数据35-37
• 3.1.3 水文数据37
• 3.2 径流模拟37-42
• 3.2.1 模型的构建37-39
• 3.2.2 参数敏感性分析39-40
• 3.2.3 参数率定与验证40-42
• 3.2.4 模型结果分析与评价42
• 3.3 考虑气候变化的径流预报42-45
• 3.3.1 预报气象数据获取43-44
• 3.3.2 水库入库径流预报44-45
• 3.4 本章小结45-47
• 4 大连市城区需水预测47-54
• 4.1 数据资料获取及资料代表性审查47-49
• 4.2 需水预测模型的构建及检验49-52
• 4.3 大连市城区2030年需水预测52-53
• 4.4 本章小结53-54
• 5 跨流域调水可行性分析54-62
• 5.1 大连市缺水量预测54-56
• 5.1.1 大连市用水需求分析54
• 5.1.2 大连市供水能力预测54-56
• 5.1.3 大连市水资源供需平衡分析56
• 5.2 调水区余水量预测56-59
• 5.2.1 调水区用水需求分析57-58
• 5.2.2 调水区供水能力预测58-59
• 5.2.3 调水区水资源供需平衡分析59
• 5.3 调水可行性分析结论及建议59-61
• 5.4 本章小结61-62
• 6 结论与展望62-65
• 6.1 结论62-64
• 6.2 展望64-65
• 参考文献65-68
• 附录A 碧流河流域SWAT建模处理过程图68-73
• 附录B 碧流河流域SWAT建模处理过程表73-75
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况75-76
• 致谢76-77

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 贲克平;国外大规模跨流域调水的经验教训与展望[J];湖南水利水电;2000年06期

2 徐良辉;跨流域调水模拟模型的研究[J];东北水利水电;2001年06期

3 陈玉恒;国外大规模长距离跨流域调水概况[J];南水北调与水利科技;2002年03期

4 陈玉恒;大规模、长距离、跨流域调水的利弊分析[J];西北水电;2003年02期

5 贲克平;国际上大规模跨流域调水工程实例[J];岩土工程界;2003年04期

6 贲克平;国际上大规模跨流域调水工程实例[J];科技信息;2003年09期

7 陈玉恒;大规模、长距离、跨流域调水的利弊分析[J];水资源保护;2004年02期

8 王宏江;跨流域调水系统研究与实践[J];中国水利;2004年11期

9 叶新霞;贾仁甫;蒋维;盛东升;;跨流域调水水价问题研究[J];人民黄河;2005年12期

10 刘强;黄薇;桑连海;;我国跨流域调水管理问题探讨[J];长江科学院院报;2006年06期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 才惠莲;;美国跨流域调水立法及其对我国的启示[A];生态文明与环境资源法--2009年全国环境资源法学研讨会（年会）论文集[C];2009年

2 张伟;张勇;孙爱红;;跨流域调水在山东聊城黄河河段的实施应用[A];山东省水资源生态调度学术研讨会论文集[C];2007年

3 冉笃奎;李敏;肖博;解建仓;;跨流域调水经济补偿机制初探[A];陕西省水力发电工程学会青年优秀学术论文集[C];2008年

4 沈凤生;;南水北调西线工程的必要性和紧迫性[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（下册）[C];2001年

5 陈国伟;王卫标;卢晓燕;;跨流域调水水库生态环境用水设计及阈值分析——以浙江省钦寸水库为例[A];中国原水论坛专辑[C];2010年

6 马贞立;李臣明;徐立中;;跨流域调水管理多Agent仿真环境模型[A];2007重大水利水电科技前沿院士论坛暨首届中国水利博士论坛论文集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 贲克平;国际上大规模跨流域调水工程实例（上）[N];中国水利报;2005年

2 刘浦泉;北京将首次跨流域调水 改善奥运水环境[N];中国改革报;2007年

3 刘浦泉;跨流域调水改善水环境[N];中国环境报;2007年

4 贲克平;国际上大规模跨流域调水工程实例（下）[N];中国水利报;2005年

5 朱涛 本报记者;干旱，，呼唤早日实施跨流域调水[N];中国水利报;2000年

6 顾宸宇 石炎岭 陈牧石;跨流域调水 解渭河之渴[N];人民政协报;2004年

7 记者 李志杰 通讯员 杜梅;中国水利学会调水专业委员会成立[N];中国水利报;2012年

8 钱正英;水利创新的方向[N];中国水利报;2006年

9 中国工程院院士　钱正英;水利创新的方向——人与河流和谐发展[N];光明日报;2006年

10 曹小佳;四川23个城市缺水[N];中国环境报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前9条

1 习树峰;跨流域调水预报优化调度方法及应用研究[D];大连理工大学;2011年

2 李学森;跨流域调水系统调度决策方式及管理模式研究[D];大连理工大学;2009年

3 姜国辉;基于博弈论的跨流域调水工程水价及项目管理研究[D];西安理工大学;2008年

4 蒋旭光;跨流域调水系统水资源管理研究[D];天津大学;2008年

5 吴新;跨流域调水理论和随机配水模型研究[D];西安理工大学;2006年

6 王宏江;跨流域调水系统水资源综合管理研究[D];河海大学;2003年

7 刘建民;跨流域调水工程施工进度优化与控制研究[D];天津大学;2007年

8 常玉苗;跨流域调水对区域生态经济影响综合评价研究[D];河海大学;2007年

9 于洪涛;跨流域调水定价与调整机制研究[D];郑州大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 黄朔;考虑气候变化的大连市跨流域调水可行性分析[D];大连理工大学;2016年

2 刘新征;跨流域调水技术经济问题研究[D];山东农业大学;2010年

3 曹小磊;跨流域调水工程管理模式及水资源配置决策[D];大连理工大学;2010年

4 张晶晶;跨流域调水沿岸地区水资源分配和使用的法律问题研究[D];河北大学;2011年

5 娄平平;济南市小清河跨流域调水生态补源方案研究[D];山东大学;2009年

本文编号：812489