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多目标多层次流域需水预测系统开发与应用

水科学进展 2002年第1期13卷 49-54页

作者：王大正赵建世蒋慕川翁文斌清华大学水利水电工程系北京100084

利用交互式递阶层次分解法构建流域需水预测系统 ,并在系统中纳入宏观经济水资源模型建立社会、经济、生态和水资源之间的相互作用关系 ,实现了需水预测的多目标、多层次的结构体系。系统已在 2 0 0 0年进行的海河流域水资源规划工作中... 详细信息

利用交互式递阶层次分解法构建流域需水预测系统 ,并在系统中纳入宏观经济水资源模型建立社会、经济、生态和水资源之间的相互作用关系 ,实现了需水预测的多目标、多层次的结构体系。系统已在 2 0 0 0年进行的海河流域水资源规划工作中应用。

关键词：需水预测多目标分析层次分解优化配置

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梯级水库调度的发电–生态效益均衡分析

水力发电学报 2016年第2期35卷 37-44页

作者：李栋楠赵建世清华大学水利水电工程系北京100084

梯级水库调度需要同时考虑防洪、发电以及生态等多个目标,对于一些以发电为主要目标的梯级水库,生态流量需求往往是最重要的制约因素。本文以澜沧江中下游三座水库（糯扎渡、景洪和橄榄坝水库）为例,建立了考虑发电目标和生态约束的梯... 详细信息

梯级水库调度需要同时考虑防洪、发电以及生态等多个目标,对于一些以发电为主要目标的梯级水库,生态流量需求往往是最重要的制约因素。本文以澜沧江中下游三座水库（糯扎渡、景洪和橄榄坝水库）为例,建立了考虑发电目标和生态约束的梯级水库调度模型,定量分析了发电目标和生态流量约束之间的均衡关系。结果表明,在优化调度条件下发电目标和生态流量约束之间存在明确的竞争关系,即发电量增大会导致生态流量相对于自然过程的改变度增加,反之亦然。二者的竞争关系呈现显著的非线性特征,当代表月径流改变度的指标ε在0.3~0.4区间变化时,发电量变化幅度最为剧烈,表明这一区间对于均衡发电目标和生态流量需求具有重要的价值。另外,与自然流量过程相比较,梯级电站调度还会改变高流量脉冲和小洪峰频次,这一现象可以通过增加人造小洪峰调度规则得以改善。

关键词：水库调度梯级水库澜沧江生态流量

南水北调西线一期工程调水对黄河流域影响分析

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水力发电学报 2007年第2期26卷 19-26页

作者：王学凤赵建世王忠静清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

基于复杂适应系统理论,对水资源系统进行分析。以水资源的配置和利用为主线,根据复杂适应理论的受限生成过程建模要素和步骤,构建宏观经济水资源综合模型。通过模型框架,将水资源系统中的宏观经济子系统和水资源子系统相互作用通过内生... 详细信息

基于复杂适应系统理论,对水资源系统进行分析。以水资源的配置和利用为主线,根据复杂适应理论的受限生成过程建模要素和步骤,构建宏观经济水资源综合模型。通过模型框架,将水资源系统中的宏观经济子系统和水资源子系统相互作用通过内生变量联接起来,分析南水北调西线工程对黄河流域受水区的影响,得到黄河流域二级区不同配水方案相对于无调水情况的GDP变化、单方水效益、入海水量和主要断面流量过程变化等。

关键词：水资源配置综合模型影响分析复杂适应系统南水北调西线工程

澜沧江-湄公河流域跨境水量-水能-生态互馈关系模拟

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水利学报 2017年第6期48卷 720-729页

作者：于洋韩宇李栋楠赵建世清华大学水利水电工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083

澜沧江-湄公河是亚洲的重要国际河流,其水量-水能-生态之间的相互作用关系是流域各国进行利益博弈的重要基础。本文选取上游澜沧江距离出境断面最近(对下游影响最大)的3座水电站年发电量代表水能要素,定义了生态改变系数代表河流生态水... 详细信息

澜沧江-湄公河是亚洲的重要国际河流,其水量-水能-生态之间的相互作用关系是流域各国进行利益博弈的重要基础。本文选取上游澜沧江距离出境断面最近(对下游影响最大)的3座水电站年发电量代表水能要素,定义了生态改变系数代表河流生态水文要素,另外用灌溉引水集中的流域下游5国农业用水代表水量要素,通过GAMS建模优化发电调度和生态流量、通过WEAP模型模拟下游5国农业供水量,进而进行水量-水能-生态互馈关系的分析。结果表明,水能与生态之间存在显著的竞争关系,与下游国家总体的农业供水量呈协同关系。在不同的取水情景下,各国的水量-水能-生态互馈关系呈现一定差异,主要表现在农业供水量受水库发电量的影响程度不同,且中国水库适当提高发电量有利于下游国家的农业灌溉,但对生态流量有不利影响,需对流域调控作进一步研究。

关键词：澜沧江-湄公河农业供水量水能模拟

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人类活动干扰下西北干旱区绿洲迁移演化研究

水力发电学报 2019年第3期38卷 40-52页

作者：王昱丁郑航赵建世清华大学水利水电工程系北京100084 东莞理工学院生态环境与建筑工程学院广东东莞523808

黑河流域、疏勒河流域、石羊河流域和塔里木河流域是我国西北干旱区主要的内陆河流域。近年来由于人类活动的加剧,这些流域中的绿洲正在发生着更为频繁的迁移演化。文章基于2002—2012土地利用数据,分别对各流域的绿洲迁移演化过程进行... 详细信息

黑河流域、疏勒河流域、石羊河流域和塔里木河流域是我国西北干旱区主要的内陆河流域。近年来由于人类活动的加剧,这些流域中的绿洲正在发生着更为频繁的迁移演化。文章基于2002—2012土地利用数据,分别对各流域的绿洲迁移演化过程进行了分析。结果表明:在研究时段内,各流域绿洲多数情况下均处于扩张趋势;绿洲中的林草水域在整个研究时段的动态变化都相对稳定,而社会经济用地的动态变化则较为剧烈;黑河流域的绿洲重心整体向下游方向移动,而疏勒河流域的绿洲重心整体向上游方向移动;在绿洲向荒漠转化的过程中,贡献率较大的土地利用类型是草原和林地;在林草水域与社会经济用地的相互转化过程中,主要发生的是林草水域向社会经济用地的转化。

关键词：绿洲人类活动土地利用变化西北干旱区

南水北调中线通水后北京市辖区间水资源配置的博弈均衡

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应用基础与工程科学学报 2019年第2期37卷 239-251页

作者：苏心玥于洋赵建世李铁键清华大学水利水电工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

在水资源统一管理的背景下,传统的配置模型忽略了跨区间的用水竞争与合作关系,而博弈论成为解决这一问题的较好工具.北京市作为严重缺水的特大城市,在南水北调中线正式通水后,各行政区之间用水格局发生了重大变化.这种变化基于各行政区... 详细信息

在水资源统一管理的背景下,传统的配置模型忽略了跨区间的用水竞争与合作关系,而博弈论成为解决这一问题的较好工具.北京市作为严重缺水的特大城市,在南水北调中线正式通水后,各行政区之间用水格局发生了重大变化.这种变化基于各行政区的需求公平与整体的系统效率,对北京市水资源的配置过程中的区域协调发展提出了更高要求.因此,设计一个符合北京市跨区水资源博弈特点的配置机制十分重要.本文采用改进的纳什讨价还价博弈模型,结合破产理论,加入跨区水资源的时空约束规则,分析不同的供水情境和博弈权重组合方案下,北京市未来水资源配置的合作博弈稳定与系统可持续性.结果表明,基于此模型下的跨区水资源博弈达到合作后,南水北调中线通水后在一定程度上提高了北京市的水资源系统均衡稳定,且按需求分配的博弈权重方案的可持续性更好,相等博弈权重方案的合作稳定性更好,为北京市水资源的统一管理与区域协调提供了一定的决策基础,更深入的特大城市水资源调度政策值得后续研究.

关键词：水资源配置纳什讨价还价模型博弈北京市

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水资源复杂适应配置系统的理论与模型

地理学报 2002年第6期57卷 639-647页

作者：赵建世王忠静翁文斌清华大学水文水资源研究所北京100084

在对水资源配置系统的复杂性及其复杂适应机理分析的基础上,应用复杂适应系统理论的基本原理和方法,构架出了全新的水资源配置系统分析模型。同时对系统的动力机制、主体行为特性和系统状态的评价方法进行了描述,形成了一个较为完整的... 详细信息

在对水资源配置系统的复杂性及其复杂适应机理分析的基础上,应用复杂适应系统理论的基本原理和方法,构架出了全新的水资源配置系统分析模型。同时对系统的动力机制、主体行为特性和系统状态的评价方法进行了描述,形成了一个较为完整的研究体系,用于分析水资源配置系统的演化规律,并应用这种分析方法对南水北调工程对受水区水资源配置的影响进行了简要的研究。

关键词：水资源配置复杂适应理论复杂巨系统南水北调动力机制

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基于分布式水文模型的水资源评价新方法

水利学报 2008年第12期39卷 1279-1285页

作者：王忠静杨芬赵建世何杉清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 清华大学水利水电工程系北京100084 水利部海河水利委员会天津300170

为解决变化环境条件下水资源评价中的"还原失真"和"还原失效"问题,本文提出基于物理参数的分布式水文模型用于变化环境下水资源评价方法的原理和假定,以及基于此原理利用上游测站流量进行模型参数率定和中游测站进行验证(简称UCMV,Up-re... 详细信息

为解决变化环境条件下水资源评价中的"还原失真"和"还原失效"问题,本文提出基于物理参数的分布式水文模型用于变化环境下水资源评价方法的原理和假定,以及基于此原理利用上游测站流量进行模型参数率定和中游测站进行验证(简称UCMV,Up-reach for Calibration and Mid-reach for Validation)的水资源评价新方法。以永定河山区流域为实例,进行了不同时期下垫面的水资源评价。结果表明,流域1990年和2000年下垫面条件下多年平均地表水资源量分别为10.799和9.892亿m3,后者相对于前者产流能力降低了8.0%,清楚地表现出下垫面变化对流域产流能力的影响,也进一步证实了"还原失效"现象的存在以及基于物理分布式水文模型进行变化环境下的水资源评价的有效性。

关键词：分布式水文模型水资源评价 UCMV 下垫面变化永定河山区流域

地下水溶质反常运移的分数阶对流扩散模型研究进展

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中国环境科学 2022年第12期42卷 5845-5855页

作者：王景瑞赵建世胡诗若清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

地下水溶质在非均质多孔介质中的扩散过程并不总是遵循Fick定律,因此称为反常扩散或反常运移,其本质上是非马尔可夫非局域性过程.分数阶对流扩散模型可以对含水层中溶质的这种运移进行充分而准确的描述.本文在阐明多孔介质溶质反常运移... 详细信息

地下水溶质在非均质多孔介质中的扩散过程并不总是遵循Fick定律,因此称为反常扩散或反常运移,其本质上是非马尔可夫非局域性过程.分数阶对流扩散模型可以对含水层中溶质的这种运移进行充分而准确的描述.本文在阐明多孔介质溶质反常运移基本问题及其动力学机理基础上,综述了三类分数阶对流扩散模型,即空间分数阶对流扩散模型、时间分数阶对流扩散模型和分布式分数阶对流扩散模型,并详细讨论了分数阶对流扩散模型在地下水溶质反常运移领域的应用前景和挑战.

关键词：非均质性尺度效应反常运移分形理论连续时间随机游走分数阶对流扩散模型