1海河流域水资源规划模型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、项目背景与任务一、项目背景与任务一、项目背景与任务二、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三、基于数字化流域水资源规划平台三、基于数字化流域水资源规划平台三、基于数字化流域水资源规划平台三、基于数字化流域水资源规划平台四、基于四、基于四、基于四、基于GISGISGISGIS的流域分布式水文模型的流域分布式水文模型的流域分布式水文模型的流域分布式水文模型五、经济发展与水资源可持续利用战略五、经济发展与水资源可持续利用战略五、经济发展与水资源可持续利用战略五、经济发展与水资源可持续利用战略六、结论与建议六、结论与建议六、结论与建议六、结论与建议3海河流域水资源规划模型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4海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究一一、项项目目背背景景与与任任务务性质：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5海河流域水资源规划模型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二、水资源规划支持平台总体设计总体设计6海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二二、水水资资源源规规划划支支持持平平台台总总体体设设计计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7海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二二、水水资资源源规规划划支支持持平平台台总总体体设设计计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！经济经济经济经济 社会社会社会社会 生态生态生态生态 环境环境环境环境8海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二二、水水资资源源规规划划支支持持平平台台总总体体设设计计3 3.水资源为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9海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二二、水水资资源源规规划划支支持持平平台台总总体体设设计计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。10海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二二、水水资资源源规规划划支支持持平平台台总总体体设设计计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11海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二二、水水资资源源规规划划支支持持平平台台总总体体设设计计（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12海河流域水资源规划模型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二二、水水资资源源规规划划支支持持平平台台总总体体设设计计13海河流域水资源规划模型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数字地球数字地球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二二、水水资资源源规规划划支支持持平平台台总总体体设设计计14海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二二、水水资资源源规规划划支支持持平平台台总总体体设设计计15海河流域水资源规划模型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数字化流域构架数字化流域构架数字化流域构架数字化流域构架二二、水水资资源源规规划划支支持持平平台台总总体体设设计计16海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二二、水水资资源源规规划划支支持持平平台台总总体体设设计计（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基于全流域基于全流域基于全流域基于全流域GISGIS系统的系统的系统的系统的基础数据库支撑环境基础数据库支撑环境基础数据库支撑环境基础数据库支撑环境水资源循环转化模型水资源循环转化模型水资源循环转化模型水资源循环转化模型天然循环人工循环水资源开发利用规划预案（集）水资源开发利用规划预案（集）水资源开发利用规划预案（集）水资源开发利用规划预案（集）水资源开发利用规划方案非劣解（集）水资源开发利用规划方案非劣解（集）水资源开发利用规划方案非劣解（集）水资源开发利用规划方案非劣解（集）多目标分析多目标分析多目标分析多目标分析多准则评价多准则评价多准则评价多准则评价群决策协商群决策协商群决策协商群决策协商支持系统支持系统支持系统支持系统水资源开发利用规划满意方案水资源开发利用规划满意方案水资源开发利用规划满意方案水资源开发利用规划满意方案17海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究二二、水水资资源源规规划划支支持持平平台台总总体体设设计计（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专用数据库专用数据库专用数据库专用数据库专用专用专用专用GISGIS库库库库模型库模型库模型库模型库方案库方案库方案库方案库知识库知识库知识库知识库规划决策者规划决策者规划决策者规划决策者信息查询信息查询 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18海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三、基于数字化流域的三、基于数字化流域的水资源规划平台水资源规划平台19海河流域水资源规划模型清清华华大大学学清清华华大大学学海海 河河 水水 利利 委委 员员 会会海海 河河 水水 利利 委委 员员 会会水水 科科 院院 水水 资资 源源 所所水水 科科 院院 水水 资资 源源 所所平台平台海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三三、基基于于数数字字化化流流域域的的水水资资源源规规划划平平台台20海河流域水资源规划模型功能一：信息查询功能一：信息查询 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。三三、基基于于数数字字化化流流域域的的水水资资源源规规划划平平台台海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究21海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流流域域水水资资源源管管理理信信息息系系统统地理位置22海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流流域域水水资资源源管管理理信信息息系系统统地形地貌23海河流域水资源规划模型社会经济24海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流流域域水水资资源源管管理理信信息息系系统统土地利用25海河流域水资源规划模型水利工程水利工程26海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流流域域水水资资源源管管理理信信息息系系统统降水27海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流流域域水水资资源源管管理理信信息息系系统统径流28海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流流域域水水资资源源管管理理信信息息系系统统用水现状29海河流域水资源规划模型功能二：现状评价功能二：现状评价 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。三三、基基于于数数字字化化流流域域的的水水资资源源规规划划平平台台海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究30海河流域水资源规划模型31海河流域水资源规划模型32海河流域水资源规划模型33海河流域水资源规划模型34海河流域水资源规划模型35海河流域水资源规划模型功能三：水文过程分析功能三：水文过程分析 通过分布式水文模型分析流域水通过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三三、基基于于数数字字化化流流域域的的水水资资源源规规划划平平台台36海河流域水资源规划模型37海河流域水资源规划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三三、基基于于数数字字化化流流域域的的水水资资源源规规划划平平台台38海河流域水资源规划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三三、基基于于数数字字化化流流域域的的水水资资源源规规划划平平台台39海河流域水资源规划模型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三三、基基于于数数字字化化流流域域的的水水资资源源规规划划平平台台40海河流域水资源规划模型流域水资源量（亿立米）海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三三、基基于于数数字字化化流流域域的的水水资资源源规规划划平平台台41海河流域水资源规划模型功能四：经济发展与需水预测功能四：经济发展与需水预测 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三三、基基于于数数字字化化流流域域的的水水资资源源规规划划平平台台42海河流域水资源规划模型43海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流流域域水水资资源源规规划划支支持持系系统统建建设设q需水预测子系统44海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流流域域水水资资源源规规划划支支持持系系统统建建设设q供需平衡子系统45海河流域水资源规划模型46海河流域水资源规划模型47海河流域水资源规划模型功能五：供需平衡功能五：供需平衡 利用海河流域水资源合理配置模型，利用海河流域水资源合理配置模型，对流域内城市、农村及全流域用水的供对流域内城市、农村及全流域用水的供需平衡分析。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三三、基基于于数数字字化化流流域域的的水水资资源源规规划划平平台台48海河流域水资源规划模型49海河流域水资源规划模型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流域水资源系统概化流域水资源系统概化50海河流域水资源规划模型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调度子区局部概化放大51海河流域水资源规划模型单位：亿立方米52海河流域水资源规划模型功能六：方案评价功能六：方案评价 对方案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三三、基基于于数数字字化化流流域域的的水水资资源源规规划划平平台台53海河流域水资源规划模型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“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20062010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三三、基基于于数数字字化化流流域域的的水水资资源源规规划划平平台台54海河流域水资源规划模型流域发展综合表 海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三三、基基于于数数字字化化流流域域的的水水资资源源规规划划平平台台55海河流域水资源规划模型流域需水构成表 (单位：亿m3) 海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三三、基基于于数数字字化化流流域域的的水水资资源源规规划划平平台台56海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究流流域域水水资资源源规规划划支支持持系系统统建建设设q方案决策子系统57海河流域水资源规划模型综综综综合合合合宏宏宏宏观观观观情情情情景景景景评评评评价价价价58海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究三三、基基于于数数字字化化流流域域的的水水资资源源规规划划平平台台辅助功能：网络查询辅助功能：网络查询辅助功能：网络查询辅助功能：网络查询59海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四、基于数字化流域的四、基于数字化流域的分布式水文模型分布式水文模型60海河流域水资源规划模型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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型61海河流域水资源规划模型由于人类活动的触角越来越广泛，人们对水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越高，对分布式水文文过程的精度要求越来越高，对分布式水文模型提出期望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，已有许多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。有实用价值的成果。分布式水文模型从产流机理出发，可以很好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。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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型62海河流域水资源规划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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型63海河流域水资源规划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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型64海河流域水资源规划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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型65海河流域水资源规划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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型66海河流域水资源规划模型叶面截留叶面截留地表截留地表截留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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型67海河流域水资源规划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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型68海河流域水资源规划模型产流机制：蓄满与超渗产流机制：蓄满与超渗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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型69海河流域水资源规划模型一维一维 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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型70海河流域水资源规划模型一维一维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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型71海河流域水资源规划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 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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型72海河流域水资源规划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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型73海河流域水资源规划模型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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型74海河流域水资源规划模型其它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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型75海河流域水资源规划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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型76海河流域水资源规划模型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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型77海河流域水资源规划模型流流域域D D E E M M海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型78海河流域水资源规划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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型79海河流域水资源规划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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型80海河流域水资源规划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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型81海河流域水资源规划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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型82海河流域水资源规划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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型83海河流域水资源规划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研究四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型84海河流域水资源规划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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型85海河流域水资源规划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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型86海河流域水资源规划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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型87海河流域水资源规划模型流流域域子子分分区区海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型88海河流域水资源规划模型面面雨雨量量分分布布海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型89海河流域水资源规划模型实实际际陆陆面面蒸蒸发发海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型90海河流域水资源规划模型产产流流系系数数分分布布海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型91海河流域水资源规划模型全流域地表水产流分析全流域地表水产流分析 基基本本水水文文单单元元产产流流特特性性主主要要与与该该基基本本单单元元的的地地形形地地貌貌、土土地地利利用用、土土壤壤质质地地、土土层层厚厚度度及及边边坡坡长长度度有有关关，流流域域产产流流是是各各基基本本水水文文单单元元产产流流线线性性叠叠加加结结果果。基基于于这这一一基基本本原原理理，在在不不考考虑虑降降水水时时间间变变异异性性的的情情况况下下，分分析析全全流流域域1956195619901990年年降降水水系系列列的的地地表表水水产产流流，得得到到全全流流域域及及各各水水资资源源分分区区的的资资源源量量。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四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型92海河流域水资源规划模型海河流域水资源量（亿海河流域水资源量（亿m3）海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型型93海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型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转化原理（水转化原理（“七五七五”攻关成果）攻关成果）水动力学基本方城水动力学基本方城水资源转化水资源转化分布式水文模型94海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究四四、基基于于数数字字化化流流域域的的分分布布式式水水文文模模型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95海河流域水资源规划模型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五、流域经济发展与水资源可持续利用战略分析可持续利用战略分析96海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究五五、流流域域经经济济发发展展与与水水资资源源可可持持续续利利用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流域域地地区区级级部部门门需需水水计计算算校校核核、分分析析、平平差差流流域域省省级级区区域域需需水水优优化化总总控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水资资源源与与经经济济水水资资源源与与环环境境水水资资源源与与社社会会供供需需平平衡衡关关系系生生活活需需水水农农业业需需水水工工业业需需水水三三产产需需水水生生态态需需水水流流域域需需水水省省级级需需水水地地级级需需水水分分区区需需水水农农村村生生活活城城市市生生活活牲牲畜畜需需水水灌灌溉溉需需水水林林业业需需水水重重工工需需水水轻轻工工需需水水能能源源需需水水服服务务需需水水牧牧业业需需水水渔渔业业需需水水建建筑筑需需水水交交邮邮需需水水97海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究五五、流流域域经经济济发发展展与与水水资资源源可可持持续续利利用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20062010298海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究五五、流流域域经经济济发发展展与与水水资资源源可可持持续续利利用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20062010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”方方案对比案对比方案编号及说明99海河流域水资源规划模型六六、结结论论与与建建议议海河流域地表水资源量有所减少海河流域地表水资源量有所减少海河流域地表水资源量有所减少海河流域地表水资源量有所减少流域经济高速发展与水资源超载流域经济高速发展与水资源超载流域经济高速发展与水资源超载流域经济高速发展与水资源超载100海河流域水资源规划模型流域经济发展与节水战略流域经济发展与节水战略流域经济发展与节水战略流域经济发展与节水战略101海河流域水资源规划模型现状水资源对经济社会的支撑能力现状水资源对经济社会的支撑能力现状水资源对经济社会的支撑能力现状水资源对经济社会的支撑能力102海河流域水资源规划模型南水北调对海河流域的支撑作用南水北调对海河流域的支撑作用南水北调对海河流域的支撑作用南水北调对海河流域的支撑作用103海河流域水资源规划模型连枯风险与南水北调连枯风险与南水北调连枯风险与南水北调连枯风险与南水北调104海河流域水资源规划模型海河流域水资源可持续利用推荐情景海河流域水资源可持续利用推荐情景海河流域水资源可持续利用推荐情景海河流域水资源可持续利用推荐情景105海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究五五、流流域域经经济济发发展展与与水水资资源源可可持持续续利利用用推荐情景描述推荐情景描述推荐情景描述推荐情景描述从现在开始，采取高节水策略，到从现在开始，采取高节水策略，到2030年，农业综合灌溉定年，农业综合灌溉定额降低到现状的额降低到现状的7080%，为，为155m3/亩（摊薄）；工业用水亩（摊薄）；工业用水定额降低到现状的定额降低到现状的30%，为，为13m3/万元。万元。从现在开始逐步削减地下水超采量及未处理污水使用量，到从现在开始逐步削减地下水超采量及未处理污水使用量，到2010年完全停超停污，以维护水土资源及生态环境良性发展。年完全停超停污，以维护水土资源及生态环境良性发展。积极采取措施，弥补流域经济性水资源缺口，到积极采取措施，弥补流域经济性水资源缺口，到2010年补充年补充70亿，到亿，到2020年补充年补充120亿。亿。情景措施情景措施情景措施情景措施106海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究五五、流流域域经经济济发发展展与与水水资资源源可可持持续续利利用用推荐情景描述推荐情景描述推荐情景描述推荐情景描述按上述发展规划，到按上述发展规划，到2010年全流域年全流域GDP在在2000年基础上翻一年基础上翻一翻；到翻；到2030年，流域经济基本完成从工业化生产的初级阶段年，流域经济基本完成从工业化生产的初级阶段向发达经济的初级阶段的转变，全流域人均向发达经济的初级阶段的转变，全流域人均GDP将达到将达到4.4万元。万元。流域在稳定的客水源补充下，经济性水资源需求将有所增加，流域在稳定的客水源补充下，经济性水资源需求将有所增加，从现在从现在442亿增加到高峰时（亿增加到高峰时（2020年左右）的年左右）的520亿上下，流亿上下，流域供水容量可抵御域供水容量可抵御75%频率的频率的5年连续枯水事件，保证经济年连续枯水事件，保证经济社会平稳发展。社会平稳发展。停止了地下水超采和未处理污水使用，将维持流域在经济高停止了地下水超采和未处理污水使用，将维持流域在经济高速增长的同时，生态环境不再恶化，减少不可预测的水资源速增长的同时，生态环境不再恶化，减少不可预测的水资源环境灾难发生几率。环境灾难发生几率。情景描述情景描述情景描述情景描述107海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究六、结论与建议六、结论与建议108海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究六六、结结论论与与建建议议 海海河河流流域域地地处处我我国国半半干干旱旱半半湿湿润润地地区区，又又是是我我国国北北方方经经济济最最为为发发达达的的地地区区。近近一一、二二十十年年来来，由由于于气气候候变变迁迁及及人人类类活活动动影影响响，使使得得流流域域水水文文环环境境发发生生改改变变，流流域域山山区区地地表表产产流流能能力力逐逐渐渐减减小小，对对应应的的流流域域地地表表水水资资源源量量也也在在减减小小，根根据据目目前前工工作作精精度度，这这种种减减小小幅幅度度约约为为13%17%。海河流域地表水资源量有所减少海河流域地表水资源量有所减少海河流域地表水资源量有所减少海河流域地表水资源量有所减少109海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究六六、结结论论与与建建议议 海海河河流流域域处处于于我我国国水水资资源源最最为为紧紧张张的的地地区区，人人均均水水资资源源量量及及（耕耕）地地均均水水资资源源量量均均不不超超过过400m3，为为全全国国最最低低，属属水水资资源源绝绝对对不不足足区区域域。建建国国以以来来，该该地地区区地地水水利利工工程程一一直直有有力力地地支支撑撑着着区区域域经经济济的的发发展展，但但从从70年年代代后后期期起起，流流域域水水资资源源就就处处于于高高负负载载和和超超载载状状况况，近近些些年年流流域域经经济济的的高高速速增增长长是是靠靠超超采采地地下下水水、使使用用未未经经处处理理污污水水及及超额引黄等环境代价取得的。超额引黄等环境代价取得的。目前流域经济发展以水资源超载为代价目前流域经济发展以水资源超载为代价目前流域经济发展以水资源超载为代价目前流域经济发展以水资源超载为代价110海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究六六、结结论论与与建建议议 海海河河流流域域社社会会经经济济发发展展极极大大的的依依赖赖于于流流域域是是水水资资源源的的支支撑撑，但但目目前前海海河河流流域域水水资资源源环环境境不不容容乐乐观观，由由于于现现状状海海河河流流域域水水资资源源毛毛引引用用率率达达到到128%，净净利利用用率率超超过过89%，远远大大于于半半湿湿润润区区的的适适宜宜利利用用率率，也也大大于于干干旱旱区区的的适适宜宜利利用用率率。同同时时，流流域域地地下下水水的的长长期期的的和和大大范范围围的的超超采采，致致使使流流域域水水资资源源抗抗风风险险能能力力降降低低，引引起起经经济济发发展展的的不不确确定定因素加大。因素加大。 流域现有可供水容量抗风险能力脆弱流域现有可供水容量抗风险能力脆弱流域现有可供水容量抗风险能力脆弱流域现有可供水容量抗风险能力脆弱111海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究六六、结结论论与与建建议议 若若不不依依靠靠继继续续超超采采和和未未处处理理污污水水等等牺牺牲牲环环境境的的代代价价，目目前前海海河河流流域域水水资资源源已已难难以以支支撑撑区区域域经经济济的的继继续续高高速速发发展展，在在无无新新增增外外调调水水源源情情况况下下，流流域域未未来来30年年经经济济发发展展GDP增增长长率率将将徘徘徊徊在在2.5%4.5%，若若要要维维持持5%以以上上的的速速度度发发展展，除除实实施施高高节节水水策策略略外外，尚尚缺缺水水110128亿亿m3，其其中中城市缺水城市缺水6070亿亿m3。 流域未来经济发展仍将受制于水资源流域未来经济发展仍将受制于水资源流域未来经济发展仍将受制于水资源流域未来经济发展仍将受制于水资源112海河流域水资源规划模型海河流域水资源规划模型及管理信息系统研究六六、结结论论与与建建议议 由由于于现现代代水水资资源源规规划划涉涉及及的的因因素素越越来来越越多多，信信息息更更新新越越来来越越快快，涉涉及及范范围围也也从从局局部部或或小小区区扩扩展展到到全全流流域域，特特别别是是水水资资源源的的服服务务范范围围越越来来越越体体现现多多目目标标的的方方向向，因因此此，必必须须借借助助先先进进的的科科学学技技术术提提高高水水资资源源规规划划的的效效率率和和效效能能。本本次次研研究究初初步步建建立立的的基基于于数数字字化化流流域域的的海海河河流流域域水水资资源源规规划划平平台台，从从初初步步实实践看，是水资源规划基础平台的发展方向。践看，是水资源规划基础平台的发展方向。 新技术将支撑水资源滚动规划与持续管理新技术将支撑水资源滚动规划与持续管理新技术将支撑水资源滚动规划与持续管理新技术将支撑水资源滚动规划与持续管理113海河流域水资源规划模型汇报完毕，敬请指正。谢谢大家！114海河流域水资源规划模型