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相似文献
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1.
灌区地表水—地下水耦合模型的构建   总被引:3,自引:1,他引:2  
刘路广  崔远来 《水利学报》2012,43(7):826-833
为了定量描述灌区水平衡要素及其转化关系,构建了灌区地表水-地下水分布式模拟耦合模型。通过改进SWAT模型的稻田及旱作物水分循环、蒸发蒸腾量和渠系渗漏计算等模块,建立了灌区地表水分布式模拟模型;以SWAT模型中的水文响应单元(HRU)和MODFLOW模型中的有限差分网格(cells)作为基本交换单元,将改进SWAT模型的地下水补给量计算值加载到MODFLOW模型的地下水补给模块,实现了灌区地表水-地下水分布式模拟模型的耦合。耦合模型在柳园口灌区的应用结果表明,该模型能够准确模拟和预测灌区地表水和地下水的动态变化,为灌区水管理提供了科学依据。  相似文献   

2.
利用地下水-地表水半松散耦合数值模拟方法, 选取北京市苏密怀地区为典型地区, 以长时间序列 SWAT 模型获取的平原区地下水补给量和山区对平原区地下水补给量作为传递变量, 分别代替 MODFLOW 模型中降雨入 渗补给量和山前侧向补给量的研究思路, 建立半松散式 SWAT2MODFLOW 耦合模型, 利用地下水位校验耦合模型 并对苏密怀地区地下水水量平衡进行分析。结果表明: 该方法可以提高地下水模型的精度, 耦合模型较传统算法计 算得到的降雨入渗补给量减少了 01 54 亿 m3 / a, 反映出当下垫面条件发生变化和包气带厚度增加时, 含水层的降水补给量减少。本研究为水资源的准确评价提供技术支持。  相似文献   

3.
鉴于目前水资源的稀缺性与不均匀性,为充分满足各地区用水需求,应优化地表水、地下水等水资源的应用方法。以SWAT模型为基础,联合MODFLOW模型,对流域中地表水-地下水的运动过程进行相关研究。结果表明,耦合模型的模拟效果优于SWAT独立模型,并与实际观测数据的相关性更强、变化规律更一致。研究结果可显著改善低流量期间流域整体水平衡的模拟效果,为相关项目开发研究利用提供参考与借鉴。  相似文献   

4.
本文根据基于ET的区域水资源综合规划的理念、研究框架、目标及调控体系,构建了基于ET的区域水资源与水环境综合模拟模型(WQQCM),该模型由分布式水文SWAT模型、人工水平衡AWB模型及分布式地下水MODFLOW模型耦合而成,实现地表水和地下水、天然水循环和人工水循环、水量和水质联合模拟,作为区域水资源与水环境综合规划的工具。本文以天津市为例对模型从地表水径流、地表水水质、地下水以及模型模拟ET结果等方面进行了校验,校验结果表明模型可支撑不同节水、水资源配置、点源和非点源水污染控制、水生态修复规划方案的情景模拟,为区域水资源与水环境规划提供数据支撑。  相似文献   

5.
基于广义ET的水资源与水环境综合规划研究Ⅱ:模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
在所提出的广义ET区域水资源综合规划的理念和研究框架基础上,本文构建了基于广义ET的区域水资源与水环境综合模拟模型,该模型由分布式水文SWAT模型、人工水平衡AWB模型及分布式地下水MODFLOW模型耦合而成,实现了地表水和地下水、天然水循环和人工水循环、水量和水质联合模拟。该模型可作为区域水资源与水环境综合规划的工具。以天津市为例,从地表水径流、地表水水质、地下水以及模型模拟ET结果等方面对模型进行了校验,校验结果表明模型可进行不同节水、水资源配置、点源和非点源水污染控制、水生态修复规划方案的情景模拟,为区域水资源与水环境规划提供支撑。  相似文献   

6.
傍河水源地开采地下水是一个地表水与地下水转化的复杂过程。目前,模拟傍河开采量的数值模型常把河流概化为第一类定水头边界或河流边界。第一类定水头边界处理把河流概化为无限补给水源,对季节性河流来说明显不切实际,而河流边界不具备SFR模型的汇流功能。为弥补第一类定水头边界模型及河流边界模型对地表水与地下水转化量计算精度不够的缺陷,采用SFR模型概化白马河-吉利河,设置河床与地下水之间的河床水力传导系数、河床厚度、水深及断面形状等,将SFR模型与MODFLOW模型进行耦合,计算丰、平、枯水期河流流量与上下游水位,建立SFR地表水与地下水耦合模型。分别使用第一类定水头边界模型和河流边界模型概化河流,将SFR耦合模型、第一类定水头边界模型及河流边界模型的模拟结果进行对比,结果表明SFR耦合模型在表达丰、平、枯水期地表水与地下水转化关系及转化量计算方面更为准确。按SFR耦合模型、第一类定水头边界模型和河流边界模型计算的研究区地下水可开采量分别为2 779万、3 511万、2 576万m~3/a,SFR耦合模型模拟结果与研究区已知的地下水可开采量2 870万m~3/a更为接近,所得结论更为合理。  相似文献   

7.
张将伟  卢文喜  曲延光  安永凯 《水利学报》2018,49(10):1254-1264
为分析参数的不确定性对地表水地下水耦合模拟模型输出结果的影响,本文运用Monte Carlo方法对地表水地下水耦合模拟模型进行不确定性分析,并根据不确定性分析结果进行生态恶化风险评估。以石头口门水库上游饮马河汇水流域为例,建立地表水地下水耦合模拟模型,并运用HydroGeosphere(HGS)软件求解。利用局部灵敏度分析方法甄选出耦合模拟模型中灵敏度较高的参数,作为随机变量。最后,运用Monte Carlo方法对耦合模拟模型进行不确定性分析。为了减少不确定性分析过程中的计算负荷,应用Kriging方法,建立耦合模拟模型的替代模型。结果表明:地表水地下水耦合模拟模型中灵敏度较高的参数为渗透系数、孔隙度和曼宁粗糙系数,其中渗透系数的变化不仅对耦合模型中地下水水位产生影响,也对地表水流量产生影响;Kriging替代模型可以在保证一定精度的条件下大幅度减少计算负荷;风险评估结果表明,在当前的水资源开发利用条件状态下,研究区地下水生态环境恶化风险的概率为6%,地表水生态环境恶化风险概率为15%。  相似文献   

8.
济宁城区由于长期超采地下水引发了一系列环境地质问题,在分析该地区水文地质条件以及地表水与地下水相互转化关系的基础上,建立地表河流与地下水流耦合模型,并对耦合模型的参数进行了率定,而后建立济宁市需水量预测模型,并预测未来年份的需水量,将其与自回归模型预测的未来年份降水量以及河流水位代入耦合模型,运用Visual MODFLOW中的Zone Budget模块计算城区含水层蓄水量的变化,确定保证含水层处于正均衡或基本正均衡状态时所需调用的地表水量。  相似文献   

9.
河渠与地下水相互转化耦合模型研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
河渠与地下水存在着复杂的水量与水质上的相互转化关系,数值模拟方法是定量研究二者相互转化的常用方法之一.现对河渠与地下水的相互关系进行综述,建立了一维明渠流和三维非稳定地下水耦合控制方程.分析了国外典型数值模拟软件在模拟河渠与地下水相互转化的特点.以BRANCH与MODFLOW耦合模型为例,对建模的数学原理及模型计算等进行了阐述,并结合该模型在美国佛罗里达州南部地区的应用对模型具体的运行进行了讨论.最后指出了耦合模型存在的不足及发展趋势.  相似文献   

10.
针对中国南方丘陵水稻灌区水文特点,在对自然流域水文模型SWAT改进的基础上,构建了灌区分布式水文模型,改进了SWAT的灌溉水运动模块、稻田水分循环模块、稻田水量平衡各要素和产量模拟的计算方法,改变了陆面水文过程的计算结构,增加了渠系渗漏模拟模块及其对地下水的补给作用、塘堰的灌溉模块等。以湖北省漳河灌区内的一个闭合小流域为例,对构建的灌区分布式水文模型进行校正和验证,模拟结果显示,该模型适合于水稻灌区水分循环的模拟。  相似文献   

11.
This paper presents an integrated modeling approach by linking soil and water application tool (SWAT), modular finite difference groundwater flow (MODFLOW) and modular 3-dimensional multi-species transport (MT3DMS) models capable of predicting a groundwater system response, in terms of flow and salt concentrations, to current and future development conditions. SWAT, a semi-distributed hydrologic model, estimates the spatio-temporal distribution of groundwater recharge rates. These rates are then input to MODFLOW using an interface module developed that maps the HRU-based spatial resolution of SWAT outflows into the cell-based spatial structure of inputs to MODFLOW and MT3DMS. The integrated SWAT-MODFLOW-MT3DMS model is used in modeling Dehloran aquifer system located in the arid western region of Iran, experiencing changes in land-use, irrigation system and pumping locations and loads. The results illustrate the significance of the developed integrated modeling tool in quantifying the impact of changes in land and surface water resources on its subsurface water system.  相似文献   

12.
由于目前在地表水与地下水的联合模拟研究中备受青睐的Arc Hydro与Arc Hydro Groundwater水文数据模型能否应用于水文模拟尚缺少实证性研究,通过查阅大量文献资料,分析这两个水文数据模型的功能和优点,以及存在的问题和未来发展趋势。指出Arc Hydro模型虽然具备强大的水文分析与提取功能,但其本身并不能实现水文模拟,必须与独立的水文模型利用数据交换来完成水文模拟;Arc Hydro Groundwater模型虽然包含MODFLOW分析模型,但只能对MODFLOW模型输出的结果进行可视化处理,目前还不具备独立的地下水模拟功能。认为地表水与地下水联合模型与GIS耦合集成平台的开发将是未来研究的热点。  相似文献   

13.
The problem of a rising shallow water-table level in the coastal city of Dammam in eastern Saudi Arabia was investigated through data collection, analysis, and numerical modelling. The research focused on applying a coupled model that considers flow in both the saturated and unsaturated zones. Geophysical and hydrogeological data were collected through field investigations, and various analyses of this data were performed. A computer simulation model of shallow groundwater flow was developed and applied to define the recharge sources. The generalised HYDRUS and MODFLOW modelling packages were coupled to simulate the vadose zone and saturated zone, respectively. The calibrated coupled groundwater model was used to determine the contributions of each possible recharge source, and thus to identify the major causes of the rise in the water table. The shallow water-table rise was found to be a serious threat to the present and future development of this large city.  相似文献   

14.
山前平原地下水侧向补给潜力空间变异模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
SWAT模型利用分辨率较高的DEM数据,可以估算山前地下水侧向补给的空间变异,并可以计算不同降水年型下补给量的差别。模拟需要对研究区进行填洼、流向确定、汇流和河网水系的提取四步运算,并对河道临界支撑面积的取值进行分析。分别模拟了平水年和丰水年两种降雨年型下研究区13个出水口的地下水侧向补给潜力。在研究区,由于地形的变化,导致山与平原交接断面上出水口的集水面积变异非常大,因此山前平原所接受的地下水侧向补给量的空间变异也非常大。不同的降雨年型下,降雨量转化为地下水侧向补给量的比例也不同。平水年的转化比例较小,丰水年的转化比例较大。应用SWAT模型时,与ArcView的拓展模块有机结合,可以更方便提取完整的大流域,划分出合理的子流域。  相似文献   

15.
In the widely used soil and water assessment tool (SWAT), the standard hydrological response units (HRUs) delineation method has low spatial resolution with respect to model inputs and outputs and renders difficulties in using long-term detailed landuse and management records. In addition, the modified universal soil loss equation (MUSLE) uses a constant K-factor which cannot address seasonal variation in soil erodibility caused by freeze-thaw cycles in cold regions. The current study presents a simple method to incorporate detailed landuse and management inputs in SWAT. The method delineates HRUs based on field boundaries and associates each HRU with a particular field. As a result, long-term detailed records can be incorporated into the SWAT management files. In addition, the existing MUSLE in SWAT was modified by introducing a variable K-factor to address effects of freeze-thaw cycles on soil erosion for cold regions. This modified version of SWAT was calibrated and validated for an agricultural micro-watershed, i.e., Black Brook Watershed in New Brunswick, Canada. The results showed that, compared with the standard HRU-delineation method, field-based HRU-delineation method was able to improve landuse and management practice input accuracy for SWAT and save time and effort for long-term simulation, and provide high resolution outputs in the watershed. As a result, the field-based HRU-delineation method can facilitate decision making not only at the subbasin scale but also at the field scale. In addition, results showed that sediment loading simulation accuracy was improved with the modified-MUSLE compared with the original-MUSLE.  相似文献   

16.
采用MODFLOW软件对哈头才当水源地地下位进行数值模拟,经数值模型识别与验证,所取参数基本合理,水位拟合情况良好,模型能够真实地反映水源地地下水位的变化特征。在模型识别与验证的基础上,给出预测模型的初始条件、边界条件及其源汇项,对2009年10月—2029年10月地下水位进行了预测。结果表明:水源地按照设计开采方案开采,地下水位不会持续下降,计算区内大部分区域水位降深小于6 m,总体降深较小,不会对生态造成明显的影响。  相似文献   

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