变化环境下考虑物理机制的SD 需水预测研究
2021-07-05陈颖杰金保明金君良王国庆曹民雄
水利水运工程学报 2021年3期
陈颖杰,金保明,金君良,王国庆,曹民雄
(1. 福州大学 土木工程学院,福建 福州 350108;2. 长江保护与绿色发展研究院,江苏 南京 210098;3. 南京水利科学研究院 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏 南京 210029;4. 水利部应对气候变化研究中心,江苏 南京 210029)
水是最基本的自然资源和战略性的经济资源,是人类生存和社会发展不可缺少的物质基础[1-3]。近几十年来,包括人口增长、粮食和能源需求增加、城市化和工业发展在内的一系列人类活动加剧了对稀缺淡水资源的压力,同时生态环境恶化和气候变化使得水资源问题日益突出[4-8]。在气候变化和人工干预双重影响的背景下,对水资源系统来说,预测未来的需水情势是十分必要的。系统动力学作为一种主要的需水预测方法,通过定性和定量相结合的途径来描述复杂系统中的动态结构和反馈回路,擅长处理非线性动态过程模拟问题[9-10]。现阶段SD 被应用于水资源承载力[11-12]、气候变化对区域需水量的影响[13]、水资源供需平衡分析[14]等方面的研究,并逐渐得到了广泛认可。由于在需水过程中涉及的气象要素较多,在以往将系统动力学应用于需水预测的研究中,模型对变化环境下需水过程的反映相对粗糙,很少考虑物理机制对需水过程的影响,且大多主要反映气象因子对灌溉需水的影响,没有考虑工业和生活需水物理机制在SD 模型中的应用。
物理机制是始终伴随在需水过程中的重要机制,在预测过程中考虑物理机制可以更好地反映变化环境对需水的影响程度。……
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