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水资源管理典型模型技术研究综述

作者：石春力等

来源：《安徽农业科学》2015年第10期

摘要随着城市化进程加快，水资源问题呈现加剧态势，发达国家通过开发模型系统开展研

究。从水资源管理的角度，通过分析国内外水资源管理模型方面的研究和应用案例，归纳了5

种主要模型的结构、分类及功能对比，提出了水资源模拟技术的发展趋势，为今后水资源管理

模型应用提供支持和指导。

关键词水资源管理模型；模型对比；水资源

中图分类号S181.3；X177文献标识码A文章编号0517-6611（2015）10-249-02

AbstractWiththefastdevelopmentofurbanization，waterresourceissuepresentsaggravating

trend，developedcountrieshavecarriedoutresearchthroughmodelsystemdevelopment.From

perspectiveofwaterresourcemanagement，byanalyzingresearchandapplicationcasesofwater

resourcemanagementmodelsathomeandabroad，thestructure，classificationandfunctionof5

mainmodelsweresummarized.Thedevelopmenttrendofwaterresourcesimulationtechnologywas

proposed，whichwillprovidesupportandguidanceforapplicationofwaterresourcemanagement

models.

KeywordsWaterresourcemanagementmodel；Modelcomparison；Waterresource

水是人民生活和经济社会发展的基础性战略资源，同时又是生态环境的制约要素，也是实

现社会经济可持续发展的重要物质基础。随着城市化进程加快，城市规模与分布密度不断增

大，水资源需求由局部问题演变为区域性突出问题，水资源进入了综合管理时期，其核心任务

是保证供水，满足城市的稳定用水，确保各城市水资源管理部门能够合理、均衡科学地分配水

资源[1]。因此，加强水资源管理依然是解决当前世界上很多地方水问题的主要途径和有效手

段。当前不少国家和地区，尤其是西方发达国家的水资源管理已达到相当高的水平。

水资源管理模型为改善水资源系统调度和分配、水资源区域规划、水环境战略保护提供决

策支持和帮助，可以预测不同水文情景下的水资源缺乏问题[2]。特别是在城市雨洪频发、气

候变化等综合因素影响下，模型系统为预测水源-需求时空关系，设置最佳缓解措施提供一种

有效的方法[3]。适当地干预可减少水源缺乏对社会、经济以及环境的影响。

水资源模型比1较分析

水资源模型的共同特点是计算研究流域内每一时间步长的水量平衡，这些模型模拟了水资

源的来源、去处以及在此过程中的变化情景，如时空范围内水质情况。

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公共以及私人机构已经开发了多接口的图形化交互界面模型，用于研究解决水系统中与水

资源相关的规划和管理问题，从而满足不同层次规划和决策需求[4]。该研究涉及的主要模型

既有自身突出功能特征，相互之间又有差别，其主要功能差异比较如下：

AQUATOOL、MODSIM和WEAP模型均是使用单一时间步长进行优化的模型，而

RIBASIM和WARGISIM模型仅是基于ifthen条件语句的模型。从技术上而言，MODSIM模型

是解决河网流量问题的最优工具，该模型根据物理、水文以及制度方面分配水资源[5]。WEAP

模型使用标准的线性规划的方法解决每一时间步长水资源分配问题，其目的是最大限度地满足

基于供需顺序的水资源需求。在AQUATOOL模型中，地表水系统的模拟和管理1次完成，解

决月时间步长的稳态河网流量优化问题。另一方面