1、海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二一年一月二一年一月 海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究一、项目背景与任务一、项目背景与任务海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究一、项目背景与任务一、项目背景与任务性质：海河流域水资源规划的专题研究目的：为海河水资源规划提供技术支撑和规划平台内容：流域水资源转化基本规律分析流域水资源转化基本规律分析流域水资源管理信息系统开发流域水资源管理信息系统开发初步建立数字化流域和水资源规划模型集初步建立数字化流域和水资源规划模型集分析海河流域水资源供需平衡，提出对策与措施分析海河流域水资源供需平衡，提出对策与措施海
2、河流域水资源规划模型及管理信息系统研究海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二、水资源规划支持平台总体设计二、水资源规划支持平台总体设计1 1.流域系统是复杂大系统?（一）、现代流域水资源规划的特点（一）、现代流域水资源规划的特点海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二、水资源规划支持平台总体设计二、水资源规划支持平台总体设计2 2.水资源规划具有多目标多层次性（一）、现代流域水资源规划的特点（一）、现代流域水资源规划的特点一个都不能少！经济经济 社会社会 生态生态 环境环境海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二、水资源规划支持平台总体设计二、水资源规划支持平台总体设计3 3.水资源为
3、公共物品要大家参与（一）、现代流域水资源规划的特点（一）、现代流域水资源规划的特点海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二、水资源规划支持平台总体设计二、水资源规划支持平台总体设计4 4.纷繁变化的世界需新理论新技术新方法支撑（一）、现代流域水资源规划的特点（一）、现代流域水资源规划的特点信息技术系统分析模型理论决策支持。海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二、水资源规划支持平台总体设计二、水资源规划支持平台总体设计5 5.滚动规划是必然之路（一）、现代流域水资源规划的特点（一）、现代流域水资源规划的特点海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二、水资源规划支持平台总体设计二、水资源规划
4、支持平台总体设计（二）、流域水资源规划支持系统建设原则（二）、流域水资源规划支持系统建设原则充分体现科技创新水平，兼顾实用性和可操作性充分体现科技创新水平，兼顾实用性和可操作性为流域水资源管理和滚动规划提供基础平台为流域水资源管理和滚动规划提供基础平台初步建立数字化流域和水资源规划模型集初步建立数字化流域和水资源规划模型集分析海河流域水资源供需平衡，提出对策与措施分析海河流域水资源供需平衡，提出对策与措施海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究数字地球的概念数字地球的概念二、水资源规划支持平台总体设计二、水资源规划支持平台总体设计技术技术支持支持指指导导虚虚拟拟外外交交适适居居社社区区建建设设
5、打打击击犯犯罪罪活活动动增增加加农农业业生生产产 灾灾害害快快速速反反应应应用领域应用领域海量存储海量存储卫星影像卫星影像宽宽 带带 网网互互 操操 作作科学计算科学计算元元 数数 据据多源信息的集成多源信息的集成和显示机制和显示机制快速增长的网络化快速增长的网络化地理空间信息世界地理空间信息世界三维可视化三维可视化浏览界面浏览界面基本组成基本组成实现实现层次层次全球层全球层国家层国家层区域层区域层数字地球数字地球的的内容内容海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二、水资源规划支持平台总体设计二、水资源规划支持平台总体设计海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二、水资源规划支持平台总体设计
6、二、水资源规划支持平台总体设计分布式数据库分布式数据库管理信息系统管理信息系统3S+Web数字流域数字流域水模型系统水模型系统数字化流域数字化流域+决策支持机制决策支持机制决策支持系统决策支持系统+数字流域是按空间位置组织和管理流域所有的水以及与水相关的经济社会发展的信息,并能在计算机网络中真实再现的信息系统。数字化流域是指在数字流域的基础上，通过模型反映水与水之间、水与经济社会发展之间、水与生态环境之间的内在联系的虚拟流域系统。海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二、水资源规划支持平台总体设计二、水资源规划支持平台总体设计海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二、水资源规划支持平台总体
7、设计二、水资源规划支持平台总体设计（三）、基于数字化流域水资源规划平台逻辑框架（三）、基于数字化流域水资源规划平台逻辑框架预案生成机制预案生成机制情景分析机制情景分析机制决策支持机制决策支持机制天然循环人工循环海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二、水资源规划支持平台总体设计二、水资源规划支持平台总体设计（四（四）、）、基于数字化流域水资源规划平台功能框架基于数字化流域水资源规划平台功能框架信息查询信息查询 现状评价现状评价 水文模型水文模型 需水预测需水预测 供需平衡供需平衡 方案决策方案决策 公共服务公共服务海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究平台平台海河流域水资源规划模型及管理信
8、息系统研究三、基于数字化流域的水资源规划平台三、基于数字化流域的水资源规划平台 通过该平台可以实现流域的水资源信通过该平台可以实现流域的水资源信息以及相关的经济社会发展等信息时空分息以及相关的经济社会发展等信息时空分布的查询。布的查询。三、基于数字化流域的水资源规划平台三、基于数字化流域的水资源规划平台海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流域水资源管理信息系统流域水资源管理信息系统地理位置海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流域水资源管理信息系统流域水资源管理信息系统地形地貌社会经济海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流域水资源管理信息系统流
9、域水资源管理信息系统土地利用水利工程水利工程海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流域水资源管理信息系统流域水资源管理信息系统降水海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流域水资源管理信息系统流域水资源管理信息系统径流海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流域水资源管理信息系统流域水资源管理信息系统用水现状 用可持续发展准则及模糊评价原理实用可持续发展准则及模糊评价原理实现对流域水资源及其开发利用作出快速诊现对流域水资源及其开发利用作出快速诊断。断。三、基于数字化流域的水资源规划平台三、基于数字化流域的水资源规划平台海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究 通过分布式水文模型分析流域水通过
10、分布式水文模型分析流域水资源量及其转化规律。资源量及其转化规律。海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三、基于数字化流域的水资源规划平台三、基于数字化流域的水资源规划平台概化图一概化图一海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三、基于数字化流域的水资源规划平台三、基于数字化流域的水资源规划平台概化图二概化图二海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三、基于数字化流域的水资源规划平台三、基于数字化流域的水资源规划平台站名 下堡 张家坟 大阁 戴营 下会 位置 白河 上中游 白河 下游 潮河 上游 潮河 中游 潮河 下游 计算值 9998 52289 8145 32873 44610 观测值 9
11、474 33566 7490 31542 33014 还原量 18000 10700 相对误差%5.5 1.4 8.7 4.2 2.0 计算实测水量对照表（亿立米）（亿立米）海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三、基于数字化流域的水资源规划平台三、基于数字化流域的水资源规划平台流域水资源量（亿立米）海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三、基于数字化流域的水资源规划平台三、基于数字化流域的水资源规划平台 利用宏观经济水资源模型，分析海利用宏观经济水资源模型，分析海河流域经济发展与水资源供求之间的关河流域经济发展与水资源供求之间的关系。系。海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三、基于数
12、字化流域的水资源规划平台三、基于数字化流域的水资源规划平台海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流域水资源规划支持系统建设流域水资源规划支持系统建设q需水预测子系统海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流域水资源规划支持系统建设流域水资源规划支持系统建设q供需平衡子系统 利用海河流域水资源合理配置模利用海河流域水资源合理配置模型，对流域内城市、农村及全流域用型，对流域内城市、农村及全流域用水的供需平衡分析。水的供需平衡分析。海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三、基于数字化流域的水资源规划平台三、基于数字化流域的水资源规划平台冀东沿海平原海河北系平原淀东清南平原黑龙港平原冀东沿海山区潮
13、白河山区北运河山区蓟运河山区淀西清北平原 滦河山区运东平原淀东清北平原淀西清南平原滹滏平原滏西平原大清河北支山区大清河南支山区滏阳河山区漳卫平原徒骇马颊平原永定河山区(29.733.4)滹沱河山区漳河山区卫河山区入入 海海引黄引黄引江引江北引黄北引黄局部放大BU_2BU_1SEABU_2LU_1SEALU_2LU_1BU_1LU_2本地地表水及地表水库本地地表水及地表水库本地地下水及地下水库本地地下水及地下水库调入客水水源调入客水水源本地一级用户本地一级用户域外优先调水用户域外优先调水用户本地二级用户本地二级用户域外滞后调水用户域外滞后调水用户弃水及入海水弃水及入海水图例单位：亿立方米 对方案
14、生成机制构造的若干规划方案及通对方案生成机制构造的若干规划方案及通过宏观经济水资源分析模型得到流域规划发展过宏观经济水资源分析模型得到流域规划发展情景，应用多目标方案评价与协商决策机制，情景，应用多目标方案评价与协商决策机制，迅速筛选出流域发展适宜方案，支持现场规划、迅速筛选出流域发展适宜方案，支持现场规划、会议决策。会议决策。海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三、基于数字化流域的水资源规划平台三、基于数字化流域的水资源规划平台方案编号及说明方案编号方案编号分析目的分析目的“1000”采用高节水，维持现状超采和污水使用，以分析节水影响采用高节水，维持现状超采和污水使用，以分析节水影响“0
15、100”在现有水资源利用水平下，逐步停止水资源环境恶化，分析牺牲环境对经在现有水资源利用水平下，逐步停止水资源环境恶化，分析牺牲环境对经济发展的贡献济发展的贡献“1100”探讨在高节水条件下，仅靠自身挖潜逐步停止水资源环境恶化的可能性探讨在高节水条件下，仅靠自身挖潜逐步停止水资源环境恶化的可能性“1200”探讨在高节水条件下，仅靠自身挖潜立即停止水资源环境恶化的影响探讨在高节水条件下，仅靠自身挖潜立即停止水资源环境恶化的影响“1120”探讨在高节水条件下，南水北调东线和中线对流域可持续发展的支撑作用探讨在高节水条件下，南水北调东线和中线对流域可持续发展的支撑作用“1102”研究研究200620
16、10年发生枯水系列对流域经济发展的制约年发生枯水系列对流域经济发展的制约“1122”探讨南水北调对减轻连续枯水系列对流域经济发展的影响，与探讨南水北调对减轻连续枯水系列对流域经济发展的影响，与“1102”方方案对比案对比海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三、基于数字化流域的水资源规划平台三、基于数字化流域的水资源规划平台方案编码 年份 总人口（万人）总 GDP(亿元)增长率(%)人均GDP(万元/人)总耕地(万亩)灌溉耕地(万亩)农业总产值(亿元)工业总产值(亿元)总粮食(万 t)人均粮食(kg/人)Y1998 12235.0 9761.0 0.80 17572.0 10921.0 26
17、10.0 14647.0 5406.0 442.0 Y2010 13514.4 22837.3 7.34 1.69 19663.2 10826.1 4546.5 33564.0 5736.0 424.4 Y2030 15022.7 63196.4 5.22 4.21 19787.2 10883.3 8928.8 81551.2 6331.4 421.5 “1000”Y2050 16477.0 118654.0 3.20 7.20 18191.8 11152.1 16073.1 169551.5 7812.3 474.1 Y1998 12235.0 9761.0 0.80 17572.0 109
18、21.0 2610.0 14647.0 5406.0 442.0 Y2010 13514.4 12945.8 2.38 0.96 19787.2 10861.8 2734.1 17043.7 5736.0 424.4 Y2030 15022.7 29162.0 4.14 1.94 19787.2 10861.8 3875.2 35620.5 6331.4 421.5 “0100”Y2050 16477.0 47785.0 2.50 2.90 18191.8 9858.0 8510.4 53150.5 6856.3 416.1 Y1998 12235.0 9761.0 0.80 17572.0
19、10921.0 2610.0 14647.0 5406.0 442.0 Y2010 13514.4 18090.2 5.28 1.34 19787.2 10861.8 3701.6 23559.5 5736.0 424.4 Y2030 15022.7 49223.0 5.13 3.28 19787.2 10861.8 7268.4 60343.3 6331.4 421.5 “1100”Y2050 16477.0 85512.0 2.80 5.19 18191.8 9858.0 12048.5 122526.2 6856.3 416.1 Y1998 12235.0 9761.0 0.80 175
20、72.0 10921.0 2610.0 14647.0 5406.0 442.0 Y2010 13514.4 17785.3 5.13 1.32 19696.5 9678.1 3608.5 24828.9 6199.4 458.7 Y2030 15022.7 45547.4 4.81 3.03 19787.2 9073.2 6585.8 59092.9 7406.1 493.0 “1200”Y2050 16477.0 79126.0 2.80 4.80 18191.3 9785.0 11189.3 123527.2 7975.6 484.0 Y1998 12235.0 9761.0 0.80
21、17572.0 10921.0 2610.0 14647.0 5406.0 442.0 Y2010 13514.4 22909.2 7.37 1.70 19702.2 10988.1 4661.0 33569.4 5780.8 427.8 Y2030 15022.7 65289.1 5.38 4.35 19787.2 11050.3 9326.5 83772.1 6380.9 424.8 “1120”Y2050 16477.0 129911.0 3.50 7.88 18191.8 11152.1 16928.3 181705.5 7647.6 464.1 Y1998 12235.0 9761.
22、0 0.80 17572.0 10921.0 2610.0 14647.0 5406.0 442.0 Y2010 13514.4 12213.8 1.89 0.90 19820.6 8904.9 2693.6 16604.9 5745.6 425.2 Y2030 15022.7 32240.4 4.97 2.15 19787.2 10360.7 4962.0 42266.1 8148.4 542.4 “1102”Y2050 16477.0 56008.0 2.80 3.40 18191.8 9858.0 12048.5 122526.2 6856.3 416.1 Y1998 12235.0 9
23、761.0 0.80 17572.0 10921.0 2610.0 14647.0 5406.0 442.0 Y2010 13514.4 22451.0 7.19 1.66 19733.7 10861.8 4223.6 33015.4 5736.0 424.4 Y2030 15022.7 64940.2 5.45 4.32 19787.2 11114.1 9278.4 82734.0 6520.6 434.1 “1122”Y2050 16477.0 126743.0 3.40 7.69 18191.8 11152.1 16928.3 181705.5 7647.6 464.1 流域发展综合表
24、海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三、基于数字化流域的水资源规划平台三、基于数字化流域的水资源规划平台方案 年份 农业灌溉 农村生活 林牧渔 农村合计 二产用水 三产用水 城市生活 城市合计 总需水 Y1998 302.4 21.5 19.4 343.4 70.9 6.9 20.8 98.6 441.9 Y2010 268.7 17.5 30.4 316.6 109.1 12.5 36.1 157.7 474.3 Y2030 237.0 17.6 56.9 311.5 108.2 18.0 51.1 177.3 488.8“1000”Y2050 218.5 27.9 38.8 285.2
25、 130.0 18.7 52.5 201.2 486.4 Y1998 302.4 21.5 19.4 343.3 70.9 6.9 20.8 98.6 441.9 Y2010 237.4 18.4 18.5 274.4 60.2 8.8 38.1 107.1 381.4 Y2030 209.0 19.4 24.8 253.1 73.4 14.6 56.2 144.2 397.3“0100”Y2050 185.9 28.1 28.5 242.5 109.0 15.2 55.2 179.4 421.9 Y1998 302.4 21.5 19.4 343.3 70.9 6.9 20.8 98.6 4
26、41.9 Y2010 222.3 17.5 26.4 266.1 69.8 10.8 36.1 116.7 382.9 Y2030 187.8 17.6 48.0 253.3 78.8 14.4 51.1 144.3 397.7“1100”Y2050 172.0 27.9 34.9 234.3 112.8 18.5 51.7 183.0 417.2 Y1998 302.4 21.5 19.4 343.3 70.9 6.9 20.8 98.6 441.9 Y2010 218.5 17.5 26.9 262.9 75.0 10.2 36.1 121.2 384.1 Y2030 191.6 17.6
27、 46.0 255.2 78.7 12.8 51.1 142.5 397.8“1200”Y2050 172.0 27.9 34.9 234.3 112.8 18.5 51.7 183.0 417.2 Y1998 302.4 21.5 19.4 343.3 70.9 6.9 20.8 98.6 441.9 Y2010 280.8 17.5 30.4 328.6 109.1 12.5 36.1 157.8 486.4 Y2030 260.2 17.6 56.9 334.7 112.4 18.7 51.1 182.2 516.8“1120”Y2050 238.7 17.9 59.4 315.9 13
28、2.0 18.7 51.7 202.4 518.3 Y1998 302.4 21.5 19.4 343.3 70.9 6.9 20.8 98.6 441.9 Y2010 191.4 17.5 17.8 226.7 49.7 6.8 36.1 92.6 319.3 Y2030 225.1 17.6 31.7 274.4 57.0 8.8 51.1 116.8 391.2“1102”Y2050 172.0 27.9 34.9 234.3 112.8 18.5 51.7 183.0 417.2 Y1998 302.4 21.5 19.4 343.3 70.9 6.9 20.8 98.6 441.9
29、Y2010 242.4 17.5 30.4 290.3 100.0 12.5 36.1 148.6 438.9 Y2030 261.7 17.6 56.9 336.2 110.4 18.6 51.1 180.1 516.3“1122”Y2050 238.7 17.9 59.4 315.9 132.0 18.7 51.7 202.4 518.3 流域需水构成表 (单位：亿m3)海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三、基于数字化流域的水资源规划平台三、基于数字化流域的水资源规划平台海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流域水资源规划支持系统建设流域水资源规划支持系统建设q方案决策子系统海河流
30、域水资源规划模型及管理信息系统研究三、基于数字化流域的水资源规划平台三、基于数字化流域的水资源规划平台海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究水文模型概述水文模型概述 集总型水文模型（如新安江模型）集总型水文模型（如新安江模型）分布式水文模型分布式水文模型分布式水文模型分布式水文模型 栅格模型栅格模型 概化坡面流概化坡面流 流域特征参数流域特征参数潮白河山区分布式水文模型潮白河山区分布式水文模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型由于人类活动的触角越来越广泛，人们对由于人类活动的触角越来越广泛，人们对水文过程的精度要求越来
31、越高，对分布式水文过程的精度要求越来越高，对分布式水文模型提出期望水文模型提出期望随着信息技术发展和资料获取手段的提高，随着信息技术发展和资料获取手段的提高，分布式水文模型近些年发展很快，已有许分布式水文模型近些年发展很快，已有许多有实用价值的成果。多有实用价值的成果。分布式水文模型从产流机理出发，可以很分布式水文模型从产流机理出发，可以很好的解释产流规律。好的解释产流规律。分布式水文模型发展分布式水文模型发展海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型模型描述模型描述-流域概化流域概化 坡面流原理的流域产流基本单元是由垂直河流方
32、坡面流原理的流域产流基本单元是由垂直河流方向的梯形土柱，各土柱上水分运动由地表快速流向的梯形土柱，各土柱上水分运动由地表快速流运动、包括土壤水运动在内的运动、包括土壤水运动在内的SPACSPAC系统和地下水系统和地下水运动构成。流域经通过地形分析后，可分解成若运动构成。流域经通过地形分析后，可分解成若干子流域及子子流域，根据数据精度划分的最小干子流域及子子流域，根据数据精度划分的最小子流域将由遵循坡面流规律的最小产流单元线性子流域将由遵循坡面流规律的最小产流单元线性叠加构成。叠加构成。由产流模型、汇流模型组成由产流模型、汇流模型组成海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分
33、布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型概化图一概化图一海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型概化图二概化图二海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型降水截留与蒸发降水截留与蒸发地表产流与入渗地表产流与入渗土壤水运动土壤水运动地下水运动地下水运动产流模型产流模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型叶面截留叶面截留地表截留地表截留)()(00tLCItSaiovc)1()()(0tS
34、tStSuuu)1()()(0tStStSccc降水截留降水截留海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型叶面储留蒸发叶面储留蒸发地表储留蒸发地表储留蒸发植物蒸腾植物蒸腾裸土蒸发裸土蒸发tEtStStEtStEttEpccpcpc)()()()(tEtStStEtStEttEpuupupu)()()()()()()()()(21tLfzfCtEEKtEaiiovcpcr蒸蒸 发发海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型产流机制：蓄满与超渗产流机制：蓄满与超渗zz
35、hKI)()(0maxmaxmaxmax)()()()(ItPIItPtPtI0)(00)()()()()()(tqtqttEttIStSttPttqssuucs地表产流与入渗地表产流与入渗海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型)()()()()(hqhEzhkzhhkzthhCrzz一维一维 Richards Richards 方程方程：土壤水运动土壤水运动海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型一维一维Darcy公式公式与上下层水量平衡与上下层水量平衡d
36、ldhDktqsg)(dgbgqqqtS地下水运动地下水运动海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型一维运动波方程和动力方程组一维运动波方程和动力方程组 lqtALQ32351RAinQ 汇流模型汇流模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型流域划分流域划分 潮白河山区独立三级流域，潮白河山区独立三级流域，15860km2 2河网生成河网生成 基于基于500m栅格（栅格（1：25万地形图）万地形图）小流域划分小流域划分 细化出细化出65小流域，平均小流域，平
37、均250km2 2土壤及土地利用土壤及土地利用 土壤图（土壤图（来源来源FAO）土地利用图（国家资源环境中心）土地利用图（国家资源环境中心）模型构建模型构建海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型编号 土地利用类型 面积（km2）比例%说明 11 水田 22.75 0.15 121 山地旱田 1811.00 11.54 122 丘陵旱田 714.00 4.55 21 有林地 4270.00 27.22 郁闭度30%的用材林及人工林 22 灌木林 4228.00 26.95 郁闭度40%，高度2米以下的矮林及灌木林 23 疏林地
38、 1657.25 10.56 郁闭度为1030%24 其它林地 124.00 0.79 未成林地及苗圃 31 高盖度草 533.75 3.40 覆盖度50%32 中盖度草 1903.50 12.13 覆盖度为20%50%33 低盖度草 40.50 0.26 覆盖度为5%20%40 水域 240.25 1.53 50 居住工矿用地 113.75 0.73 60 未利用土地 30.50 0.19 合计 15689.25 100.00 潮白河山区流域土地利用分类潮白河山区流域土地利用分类 海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型其它
39、资料其它资料典型年：典型年：19901990，降水，降水559559（多年平均（多年平均530530mmmm）降水：降水：2828站日雨量站日雨量蒸发：蒸发：3 3站水面蒸发换算到潜在蒸发站水面蒸发换算到潜在蒸发862862mmmm用水：流域实际统计引用水量用水：流域实际统计引用水量径流：径流：5 5个水文站作为模型校核对照站，个水文站作为模型校核对照站，海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型结果分析结果分析总降水：流域总降水量总降水：流域总降水量559559mmmm，折算折算87.787.7亿亿m m3 3。总产流：流域总
40、产流量总产流：流域总产流量8484mmmm，折算折算13.1713.17亿亿m m3 3，产流系数产流系数0.150.15。总蒸发：流域总陆面蒸发量为总蒸发：流域总陆面蒸发量为476476mmmm，折算为折算为74.774.7亿亿m m3 3。显然，潮白河流域的陆面蒸发受水显然，潮白河流域的陆面蒸发受水分胁迫的影响。分胁迫的影响。海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型站名 下堡 张家坟 大阁 戴营 下会 位置 白河 上中游 白河 下游 潮河 上游 潮河 中游 潮河 下游 计算值 9998 52289 8145 32873 4
41、4610 观测值 9474 33566 7490 31542 33014 还原量 18000 10700 相对误差%5.5 1.4 8.7 4.2 2.0 计算实测水量对照表计算实测水量对照表（亿立米亿立米）海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型流域流域D E MD E M海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型实实际际河河流流与与生生成成河河流流比比较较海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文
42、模型不不同同阈阈值值下下生生成成的的河河流流海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型计计算算用用河河流流海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型计计算算用用河河流流等等级级海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型土土地地利利用用图图海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型土土壤壤类类型型图图海河流域水资源规划模型及管理信息系统
43、研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型雨雨量量站站分分布布海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型蒸蒸发发站站分分布布海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型流流量量校校核核站站海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型流域子分区流域子分区海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型面雨量分布面雨量
44、分布海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型实际陆面蒸发实际陆面蒸发海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型产流系数分布产流系数分布海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型全流域地表水产流分析全流域地表水产流分析 基本水文单元产流特性主要与该基本单元的地基本水文单元产流特性主要与该基本单元的地形地貌、土地利用、土壤质地、土层厚度及边坡长形地貌、土地利用、土壤质地、土层厚度及边坡长度有关，流域产
45、流是各基本水文单元产流线性叠加度有关，流域产流是各基本水文单元产流线性叠加结果。基于这一基本原理，在不考虑降水时间变异结果。基于这一基本原理，在不考虑降水时间变异性的情况下，分析全流域性的情况下，分析全流域1956195619901990年降水系列的年降水系列的地表水产流，得到全流域及各水资源分区的资源量。地表水产流，得到全流域及各水资源分区的资源量。流域多年平均值为流域多年平均值为217217亿亿m m3 3。海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型iiiAPSCAR1海河流域水资源量（亿海河流域水资源量（亿m3）海河流域水
46、资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型国家基础地理信息国家基础地理信息数字高程模型数字高程模型河网划分河网划分流域划分流域划分世界粮农组织世界粮农组织（FAOFAO）表层土壤质地图表层土壤质地图资源环境数据资源环境数据土地利用图土地利用图下垫面下垫面分布式水文模型分布式水文模型基础信息基础信息水水转化原理（转化原理（“七五七五”攻关成果）攻关成果）水水动力学基本方城动力学基本方城水资源转化水资源转化分布式水文模型海河流域水资源规
47、划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的分布式水文模型四、基于数字化流域的分布式水文模型流域产流特征辨识流域产流特征辨识分布式水文模型产流影响因素土地利用土地利用坡度坡度土壤质地土壤质地气候条件气候条件（降水、蒸发）（降水、蒸发）基本单元基本单元产流特征参数产流特征参数气候条件修正气候条件修正海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究五、流域经济发展与水资源可持续利用五、流域经济发展与水资源可持续利用交互式递阶层分解的宏观经济水资源多目标分析交互式递阶层分解的宏观经济水资源多目标分析 分解转换分解转换结果输出结果输出流域地区级部门需水计算流域地区级部门
48、需水计算校核、分析、平差校核、分析、平差流域省级区域需水优化总控流域省级区域需水优化总控流域经济指标流域经济指标流域需水指标流域需水指标宏观经济水资源模型宏观经济水资源模型水资源与经济水资源与经济水资源与环境水资源与环境水资源与社会水资源与社会供需平衡关系供需平衡关系生活需水生活需水农业需水农业需水工业需水工业需水三产需水三产需水生态需水生态需水流域需水流域需水省级需水省级需水地级需水地级需水分区需水分区需水农村生活农村生活城市生活城市生活牲畜需水牲畜需水灌溉需水灌溉需水林业需水林业需水重工需水重工需水轻工需水轻工需水能源需水能源需水服务需水服务需水牧业需水牧业需水渔业需水渔业需水建筑需水建筑
49、需水交邮需水交邮需水海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究五、流域经济发展与水资源可持续利用五、流域经济发展与水资源可持续利用边界情景边界情景基本措施及措施描述基本措施及措施描述编号编号节水策略节水策略中节水中节水0高节水高节水1水资源环境保护水资源环境保护维持现状，继续恶化维持现状，继续恶化0逐渐恢复，停止恶化逐渐恢复，停止恶化1立即恢复，停止恶化立即恢复，停止恶化2南水北调工程南水北调工程无无0仅东线仅东线1东、中线东、中线2连续枯水系列发生连续枯水系列发生（其它年份为多年平均（其它年份为多年平均系列）系列）无无0发生在发生在200120051发生在发生在200620102海河流域水资源
50、规划模型及管理信息系统研究五、流域经济发展与水资源可持续利用五、流域经济发展与水资源可持续利用方案编号方案编号分分 析析 目目 的的“1000”采用高节水，维持现状超采和污水使用，以分析节水影响采用高节水，维持现状超采和污水使用，以分析节水影响“0100”在现有水资源利用水平下，逐步停止水资源环境恶化，分析牺牲环境对经在现有水资源利用水平下，逐步停止水资源环境恶化，分析牺牲环境对经济发展的贡献济发展的贡献“1100”探讨在高节水条件下，仅靠自身挖潜逐步停止水资源环境恶化的可能性探讨在高节水条件下，仅靠自身挖潜逐步停止水资源环境恶化的可能性“1200”探讨在高节水条件下，仅靠自身挖潜立即停止水资
