流域系统科学初探

随着人类社会对河流乃至流域影响广度、深度和强度的不断增加,对流域系统内部不同要素之间的互馈关系和博弈关系研究的不断拓展和深入,以致流域系统治理及其战略研究已经超过传统学科的范畴,亟需建立新的学科支撑体系。本文基于近十年的探索研究,提出了流域系统科学的概念,并对其研究对象、科学内涵、科学问题、研究方法及研究前景进行了全面阐释。流域系统科学以物质、能量、信息、价值流动过程为纽带,以行洪输沙-生态环境-社会经济三大子系统组成的流域复杂巨系统为研究对象,其基础研究需求包括各子系统内部演化过程与机理、各子系统间相互作用关系与协同演化机制、流域系统协调发展策略与战略布局3个层面。流域系统科学以传统学科为基础支撑,基于系统理论和方法探索制约流域治理保护和区域社会经济高质量发展的协同博弈关系,通过全流域系统观测网络和大数据平台建设,构建流域系统治理集成研讨厅,为流域系统治理保护与管理的战略研究提供科学的理论方法体系。     

鱼梁江流域综合开发规划环境影响与保护对策研究

<正>1流域的基本特征及其环境影响综述1.1流域的特征所谓的流域具体是指由分水线包围在内的河流集水区,流域的基本特征具体包括流域面积、流域形状、流域高度、流域方向这几个方面。1.2流域复合系统的特点从系统的角度讲,流域主要是由环境、资源、人口、经济、社会等基本要素构成,属于典型的多层次空间系统,其最大的特点是动态性,即该系统会随着构成要素的变化而不断发展。流域的内部具体由流域自然环境、流域资源、流域环境保护以及流域经济等系统构成。流域系统中的各个要素为联动关系,共同影响着流域的发展状况。     

流域可持续发展系统的模型分析

流域可持续发展是以流域作为特殊区域的一种可持续发展模式,本文将流域可持续发展视为一个整体,称为“流域可持续发展系统”。本文对流域可持续发展系统分析的有关建模问题进行讨论。在对流域可持续发展系统进行分析研究的基础上,给出了流域可持续发展系统建模的原则、方法和步骤。     

水资源调度通用软件在石羊河流域的应用

在国家水资源监控能力建设项目开发的水资源调度通用软件基础上,针对石羊河流域实际工程需求,开展了流域水资源调度模型与系统定制、模型集成与应用系统二次开发工作,建成了石羊河流域水资源调度系统。系统运行效果表明,所构建的水资源调度系统能够满足石羊河流域水资源调度的日常业务需求;同时也表明水资源调度通用软件通过定制和二次开发,能够快速、高效构建出满足流域水资源调度需求的水资源调度系统。     

基于防洪调度的流域梯级水电站决策系统

通过对衢州衢江流域的调研和初步探索,做了初步的方案研究,认为可以通过现有的水雨情观测系统,通过梯级调度建模,结合现代化的技术,开发一款基于防洪调度的流域梯级水电站决策系统,实现衢江流域实时水雨情共享系统、流域重点控制断面洪水预报系统、流域水库群联合防洪调度系统、流域水库群联合兴利调度系统等非常有必要,也是科学和可行的。     

面向系统治理的流域管理协调机制优化方案探讨

山水林田湖草沙系统治理是习近平生态文明思想的重要内容.流域是系统治理的最佳单元,在流域层面落实系统治理必须创新流域管理协调机制.分析了优化流域管理协调机制的必要性与可行性,提出了确立流域管理协调机制法律地位的立法建议,为实施面向系统治理的流域管理协调机制优化提供参考.     

雅砻江流域下游水库地震监测系统建设与应用

雅砻江流域下游水库地震监测系统已建成并稳定运行,文章介绍了该系统的建设和运行情况。该流域化水库地震监测系统技术先进,地震台布局科学合理,实现了水库地震监测的流域化、信息化、一体化与实时在线监控。系统投入运行五年多以来,为保障雅砻江流域下游电站安全运行及区域防震减灾发挥了重要作用。     

木兰溪流域系统治理总体思路与格局

围绕“造福人民的幸福木兰溪”治理目标,分析了福建木兰溪流域治理现状和存在问题,研究了木兰溪流域系统治理面临的新要求,着眼系统思维,从完善流域水网工程体系、防洪（潮）涝减灾体系、河湖生态环境治理体系、流域监督与管理服务体系和发展水美经济等方面提出了木兰溪开展系统治理的总体思路,提出了木兰溪流域保护和治理的总体格局。     

流域初始水权配置方法研究进展

针对流域初始水权配置这一多区域、多用水行业参与的半结构性、多层次、多目标复杂系统决策问题,总结已有研究成果,在对流域初始水权配置内涵进行界定的基础上,系统剖析流域初始水权的配置机制及其优缺点。结合流域初始水权配置机制,对流域初始水权配置原则、不同配置机制下配置模型的研究进行系统综述,并进一步探讨了流域初始水权配置中有待解决的相关问题。     

地下水人工调蓄对二松流域水资源系统控制研究

本文在简要介绍了地下水人工调蓄对流域水资源系统的控制的基础上,对第二松花江流域水资源人工控制的现状进行了分析,根据流域水文地质特征,提出了几个重要的人工调蓄系统,并分别对各系统进行水量平衡、调蓄模式和效益分析.从而得出用地下水人工调蓄对二松流域水资源系统进行控制是可行的结论.     

博斯腾湖流域水资源管理决策支持系统设计与实现

为了提高博斯腾湖流域水资源管理水平,设计开发了针对该流域的水资源管理决策支持系统。系统基于Microsoft.NET平台,采用Visual Studio、SQL Server、ArcGIS工具集开发,在流域“地-云-空”一体化监测体系和系统架构的基础上,构建了地图要素管理、基本水文信息、流域生态流量等主要模块,实现了流域空间可视化查询、实时流量动态模拟、流域生态基流计算以及水资源管理配置等功能。结合博斯腾湖流域1956—2019年水文资料及目前数据获取情况,系统可为不同发展模式下水资源管理提供多方面参考信息和技术支撑,能有效提高水资源管理部门决策效率。     

流域水生态承载力与总量控制技术集成系统研究

本文根据流域水生态承载力研究中的需求,提出基于水生态功能分区、流域总量控制管理的集成系统总体架构,建立流域水环境系统综合数据库,研发适宜流域水环境综合管理的流域数字水环境系统多种可视化技术;将流域水生态承载力和总量控制的模型、数据、方案等成果与三维数字流域技术相结合,构建基于三维数字流域技术的流域水生态承载力与总量控制技术集成系统。该系统以流域水环境系统为核心,着眼全局用数字化的手段刻画整个流域,覆盖全流域的整体模型作为基础模拟流域的环境现象和过程,处理大量的流域信息,这些信息包括流域水文水环境信息、流域水工程信息、流域经济社会发展信息,以模拟流域水文循环过程、水化学过程、经济社会发展及污染排放过程等关键过程,揭示流域污染源迁移转化和水体水质响应变化的规律,服务于流域水环境管理实践。     

浙江省“智慧流域”建设思路探讨

"智慧流域"是以流域为水管理单元的高度信息化管理模式。针对浙江省流域水资源管理现状及问题,提出了"智慧流域"建设模式的总体框架,依托先进的智能化传感器设备、新一代网络传输技术及水利水文模型,构建了流域智能感知系统、智能传输系统和智慧业务应用系统。介绍了各个子系统所包含的应用功能。做好"智慧流域"的组织管理保障和技术保障,可为实现浙江省水资源、防汛抗旱、水生态、水利工程的流域化智能管理和科学决策,提供重要技术支撑。     

面向流域治理与城镇发展统筹的城市水系统规划协同机制探讨——广东东莞生态园实证研究

统筹流域治理与城镇发展是系统解决当前城市发展过程中遇到的水资源短缺、水生态破坏、洪涝灾害频发的关键路径。本文在辨析流域治理与城镇发展统筹面临的主要问题及其辩证关系的基础上,以东莞市中部地区的生态园及其所在的寒溪河流域为研究对象,系统探讨了城市水系统规划在流域治理与城镇发展统筹中的协同作用机制。结果表明,以城镇-流域水系统耦合模型为支撑,城市水系统规划及其协同机制可通过空间、设施等要素的协同,实现保障城市及流域防洪排涝安全、保护水环境和节约水资源的目标,促进流域安全与城镇发展的良性互动。     

基于MAS的流域实时防洪智能调度系统架构设计

针对传统的流域防洪调度决策支持系统"智能性"不足问题,基于Multi-Agent System(MAS)理论与技术,建立了流域实时防洪智能调度系统架构。具体来说,按照流域防洪系统多Agent分解模式,将流域防洪系统分解成相对独立、有限联系的若干智能体,提出了单体功能Agent的组成与设计方法,建立了多Agent系统的组织与运行机制,以及不同层级Agent之间的通信方式等。这一体系架构为实现流域防洪调度"智能化"开辟了一条新的途径。     

流域水电站群集中控制系统设计及应用

随着我国流域水能资源开发的快速推进,各流域分别成立或即将成立流域梯级电站集控中心,负责全流域的电力调度、水库调度等电力生产业务,因此,有必要针对流域集中控制系统开展研究。介绍了流域集控中心控制系统功能、总体结构和需要支撑该架构的基础设施,并结合雅砻江流域集控中心控制系统的实际建设经验,针对水电站群远程集中控制发展目标,重点探讨了集中控制系统的通信系统和综合自动化系统的配置和主要功能的设计,最后对其他辅助系统进行介绍,可为其他流域集控中心提供借鉴和参考。     

大渡河干流水电开发中鱼类保护对策及建议

基于大渡河干流梯级环境影响报告书、鱼类栖息地保护规划等资料,系统地梳理了不同时期主要梯级水电站建设采取的主要鱼类保护措施,并结合流域鱼类、珍稀保护鱼类分布格局,从流域水生态系统整体保护角度出发,分析了干流梯级水电站鱼类保护措施存在的主要不足,提出了需要优化水生态系统保护措施、统筹考虑鱼类增殖放流的种类和规模及建立流域层面水生态系统保护模式等对策和建议。本研究对于促进流域水生态系统保护具有重要的借鉴作用。     

基于系统动力学方法的鄱阳湖流域水量平衡过程模拟与分析

以鄱阳湖及其流域为研究对象,采用系统动力学(SD)方法构建了整个流域系统基本要素之间的物理结构和关系,对鄱阳湖流域水量平衡过程进行了模拟分析。以1978—1997年为校核期、1998—2007年为验证期,对鄱阳湖五河流域径流量及湖口水位模拟值与实测值进行比较分析。结果表明SD方法在流域产流、河湖水量交换过程的模拟上能取得较理想的效果。在此基础上,模拟了鄱阳湖流域降水、气温和用水量分别增减10%时,其他相关要素的系统响应。用水量、气温和降水的影响比例约为1∶3∶10,降水通过控制地表径流量、气温通过影响蒸散发和土壤蓄水来影响流域水文水资源过程。研究结果定量揭示了整个流域范围内水量变化的各环节对气候变化和人类活动的响应,反映了流域系统各个组成部分的相互作用。     

金沙江中游梯级水电站集控中心规划研究综述

金沙江中游梯级水电站集控中心规划研究提出了全流域"统一调度、统一运行"的管理思路和流域梯级集控中心的总体建设构想。参考国内其他流域水电企业集控管理模式,结合金沙江中游特点,规划阶段提出流域集控系统结构由集控自动化系统、水调及水情测报系统、通信系统三部分组成,围绕这三个系统,阐述了云南金沙江中游水电开发有限公司开展流域梯级水电站集控中心规划研究的主要成果。     

大湖流域水生态文明特征与评价体系研究——以鄱阳湖流域为例

基于对水生态文明内涵的解读,阐述了大湖流域水生态文明的特征,提出了由三个系统(自然系统、社会经济系统及人水关系系统)、三类自然地貌单元(山区、平原、湖区)、两个社会经济系统(城市、农村)及25个指标构成的大湖流域水生态文明评价指标体系。在评价方法方面,引入了差异化权重评分系统和多尺度赋分方法。分级评价标准考虑了我国现有水生态文明试点评价工作的经验和不同地区的自然和经济社会特点,将水生态文明状况划分为五级,以体现大湖流域整体水生态文明状况及流域内水生态文明的空间差异性。将该方法应用于江西省鄱阳湖流域,评价其水生态文明空间格局,并进一步明确了鄱阳湖流域整体及分区水生态文明建设的重点方向。研究成果对评价大湖流域水生态文明、明确进一步建设的重点任务具有参考价值。