基于SD变化环境下农业水资源供需平衡模拟

为了探讨变化环境对农业水资源供需平衡的影响,运用系统动力学软件Vensim-Dss建立了农业水资源供需平衡的系统动力学模型,综合考虑社会经济发展和气候变化情景,仿真模拟了变化环境下农业供、需水量及缺水量的变化情况.石羊河流域模拟结果表明:未来农业供水量和需水量受气候变化的影响程度不同,但 2033年以后,农业供水量在不同气候变化情景下的变化趋势相同;不同行政区农业水资源系统对气候变化的响应存在明显差异,金昌市A2气候情境缺水率大于B2情景,在2029年、2038年缺水率分别达到32.0%,28.6%, B2情境下,2021年开始出现轻度缺水,中度缺水年仅出现在2023年和2039年,缺水率分别为30.7%,30.5%;武威市A2气候情境下缺水率小于B2情景,仅2038年为中度缺水,缺水率为24.9%,B2气候情景中度缺水年较多,2023年缺水率最大,达到33.2%.研究结果可以对变化环境下区域用水规划和农业发展规划提供指导.     

基于"量-质-域-流"四维指标体系的水资源荷载状况评价——以黑河流域三地市为例

随着社会经济用水不断增加，水资源供需矛盾加剧，水资源系统出现荷载不均衡现象，制约了区域发展，危及生态环境良性循环。本文从水资源系统的负荷需求和承载能力出发，基于“量、质、域、流”四个维度构建水资源荷载均衡评价指标体系，采用指标规范化的正态云模型，评价2015年黑河流域张掖市、酒泉市、阿拉善盟水资源配置方案的荷载均衡状况，并依据负荷与承载能力评分二维坐标，分出低负荷-高承载能力、低负荷-低承载能力、高负荷-高承载能力和高负荷-低承载能力四个分区。评价结果表明：2015年三地水资源荷载状况均为Ⅳ级，张掖市综合评分为3.697，酒泉市为3.657，阿拉善盟为3.901，三地均处于高负荷-低承载能力区域；三地在水质维度上处于低负荷-高承载能力区间，水质维度评分均处于Ⅱ级，酒泉市水质评分优于张掖市，张掖市水质评分优于阿拉善盟；在水量、水域、水流维度上均处于高负荷-低承载能力区间，水量方面三地处于Ⅳ级，张掖市优于酒泉市，酒泉市优于阿拉善盟；水域方面张掖和阿拉善盟评分均处于Ⅴ级，酒泉评分处于Ⅳ级；水流方面三地均处于Ⅴ级。需要采取调控手段在水量、水域、水流方面上进行“增强承载”和“卸荷”。     

基于熵谱理论的月径流预报

【目的】探讨熵谱模型在月径流预报中的应用效果以及训练期长度对模型预报精度的影响,为熵谱模型在径流预报中的应用提供参考。【方法】月径流预报依据黑河莺落峡站月径流资料,采用伯格熵(BESA)和构造熵(CESA)2种熵谱模型进行月径流预报,并用平均相对误差(RE)、均方根误差(RMSE)、相关系数(R)和纳西效率系数(NSE)对模型预报精度进行评价。【结果】训练期长度过短会使模型阶数偏低,模型无法做出准确的预测;训练期长度过长会使模型阶数偏高,此时训练期和验证期精度反而略微下降;适中的训练期长度能够使模型的训练期和验证期精度均相对较高且稳定。对于黑河莺落峡站,BESA模型的最佳训练期长度为13年,CESA模型的最佳训练期长度为19年,CESA模型的训练期拟合精度和验证期预报精度均高于BESA模型,同时CESA模型在汛期预报精度相对较高,而BESA模型在非汛期预报精度相对较高。【结论】BESA和CESA 2种模型都可用于月径流预报,但需要合理选择训练期长度,使模型阶数适中且稳定,以提高预报精度和可靠性。