水资源供需动态响应机制与模拟方法研究

With the development of economy and society, the total amount of water is constantly changing, the intensity and frequency of repeated use of water are also increasing, and the regional water resources system shows the characteristics of complexity, dynamic and linkage. Firstly, the project identifies the key factors of social economic demand that drives changes of the runoff, establishes a water system simulation approach based on dynamic mapping, Secondly, taking into consideration the supply and demand for two-way dynamic coordination control of water resources, a theoretical framework is set up, and an integrated control model system is constructed coupling the supply-demand coordination module and multi-objective optimization module, to simulate and analyze the response mechanism and movement process of runoff variation, engineering docking, ecological protection and industrial water use. The system of dynamic simulation and control model of water resources is applied in the Tianjin City, and the model is improved through the example feedback, which provides an important support for the fine management and scientific utilization of water resources.

随着经济社会发展，用水总量呈现不断变化，水重复利用的强度和频度也不断增加，区域水资源系统显著呈现出了复杂性、动态性和联动性。项目从识别经济社会用水与河道流量动态响应的关键因子入手，研究经济社会用排水动态变化对径流影响关系和作用机制，研究基于动态映射和时序模拟动态反馈的水资源系统水循环动态模拟方法，从供需双向协调动态调控入手，构建水资源动态模拟与调控模型，定量分析经济社会用水与河道流量变化的动态响应关系，制定水资源开发利用合理调控方案。通过天津市实例反馈完善，得到普适性的水资源供需动态模拟与调控模型方法体系，为水资源精细化管理与科学利用提供重要支撑。

随着人类取用水规模的不断扩大，经济社会与区域水资源形成了相互影响、相互制约、互动关联的关系，区域水资源系统显著呈现出了复杂性、动态性和联动性；开展水资源供需动态响应机制与模拟方法研究对于水资源高效利用与科学调控具有重要的科学意义。. 项目主要研究内容与结果主要包括以下三个方面：（1）机制方面，研究提出了一种“实测—分离—聚合—建模—调控”的水循环时序动态反馈机制与模拟方法，本方法在典型水循环四水转化模拟模型基础上，考虑经济社会用水、排水及再生水回用过程模拟，实现社会侧支水循环实时映射到时段天然水系统过程，实时模拟来水变化对用水变化、用水变化对下一阶段径流及供水变化的实时响应，从而实现水资源综合动态变化，可为人类活动影响下水循环演变提供支撑；（2）技术方面，针对复杂水资源系统特点，研究建立水资源动态模拟与调配一体化模型（Water Allocation and Simulation Model，WAS），WAS模型主要由产流模拟模块、河道汇流模块、再生水模拟模块和水资源调配模块等4大部分组成，可以实现自然-社会水资源系统的输入输出以及二者之间的动态互馈关系，实现水资源评价与管理真实结合，可为水资源精细化管理提供支撑；（3）应用方面，研发推出了水资源通用配置与模拟软件系统GWAS，数值模拟和水资源适应性调配相结合，研发的GWAS软件具有完全自主产权，既可以为相关研究人员开展水资源适应性调控科学研究，也可以为水资源决策管理者提供技术支撑和应用工具；下载网址new.ewater.net.cn，软件配有操作手册和学习算例，初步实现了技术推广和实践服务效应。