流域生态水文过程虚拟仿真实验
流域水资源优化配置及模拟仿真
流域水资源优化配置及模拟仿真随着人口增长和经济发展的推动，水资源的需求不断增加。
然而，生产、生活和环境的需求也需要得到满足，其中的平衡需要流域水资源的优化配置来实现。
流域水资源优化配置是一种综合性的技术，可以通过模拟仿真来完成。
在本文中，我们将讨论流域水资源优化配置及其在模拟仿真中的应用。
一、流域水资源优化配置的意义流域水资源优化配置是指，在流域内不同水资源利用的需求和利益之间，通过合理的技术手段来实现分配、优化配置和管理，以实现可持续发展和生态保护。
流域水资源优化配置可以帮助解决水资源短缺、水污染以及水资源分配不公等问题，目的是为了保护流域水资源，让其能够持续为生产和生活提供重要的保障。
流域水资源优化配置在实际应用中，需要考虑多方面的因素。
首先是需求方面。
在优化配置水资源的过程中，需要确定每个需求方的需求量、水质要求、时间等方面的需求；其次是供给方面，需要考虑每个水源的水量、水质以及运输成本等方面的因素；最后，还要考虑环境保护和可持续发展等方面的因素。
二、流域水资源模拟仿真技术为了实现流域水资源的优化配置，需要进行水资源模拟仿真。
所谓模拟仿真即是通过计算机技术来模拟水资源的变化及其对需求方的影响。
在水资源模拟仿真技术的研究中，需要考虑到地形、流域土地利用情况、水分循环等多种因素，建立起流域水文模型，以便模拟出流域水资源的情况。
通过流域水资源模拟仿真技术，可以研究出不同需求方的需求量、时间长短等信息。
同时，还可以获取不同水源的水量、水质和运输成本等数据。
通过将这些数据融合在一起进行仿真，就可以实现流域水资源的优化配置。
三、流域水资源优化配置的技术应用流域水资源优化配置的实践应用十分广泛。
例如，在城市供水过程中，通过流域水资源优化配置技术，可以确定来自不同水源的水量，来保证城市供水的安全和稳定性。
同时，还可以优化水源的分配，避免浪费水资源，实现最大限度的保存和合理利用。
此外，通过流域水资源优化配置，也可以合理利用河流水资源，从而减少水污染。
水域生态环境模拟研究及其应用
水域生态环境模拟研究及其应用随着经济社会的发展，水域生态环境问题越来越受到人们的关注。
在此背景下，水域生态环境模拟研究应运而生，成为了研究水域生态环境的重要方式之一。
而通过水域生态环境模拟研究，不仅可以深入了解水域生态环境的运行机理，还可以有效预测和评估人类活动对水域生态环境的影响。
本文将探讨水域生态环境模拟研究及其应用。
一、水域生态环境模拟研究的意义水域生态环境模拟研究是指利用数学模型和计算机模拟技术，对水域生态环境进行模拟和预测的方法。
这种方法可以帮助人们更好地理解水域生态环境中各种生态和物理过程之间的相互关系，进而提高水域生态环境管理的科学性、有效性和可靠性。
水域生态环境模拟研究可以帮助我们更深入地了解水域生态环境的运行机理，包括水生态系统的基本结构与功能、水域物质与能量的循环、水质和底泥污染的来源和传输、水生态系统对环境变化的响应等。
同时，水域生态环境模拟研究可以对生态环境管理和保护提供有力的科学依据。
例如，在水生态系统保护中，可以通过模拟实验预测人类活动对水生态系统的影响，并寻求最佳的水生态系统保护方案。
二、水域生态环境模拟研究的方法在水域生态环境模拟研究中，数学模型是一个重要的工具。
数学模型是指用数学语言描述和表达水域生态系统中各种因素之间的相互作用、物质和能量传输、运动模式和规律等方面的公式和方程。
数学模型可分为静态模型和动态模型两种类型。
静态模型主要用于分析水域生态环境的结构和特征，包括水域生态环境中各种因素的分布、水域物质和能量的循环等。
动态模型则用于模拟水域生态环境的变化过程、运动规律和环境响应过程等。
除数学模型之外，计算机模拟技术也是水域生态环境模拟研究的重要手段之一。
利用计算机模拟技术，我们可以将数学模型转换为计算机程序，并通过对模型输入真实数据，得到模拟预测结果。
计算机模拟技术不仅可以提高模拟效率，还可以对模型进行优化、修改和验证，使其更加符合实际情况。
三、水域生态环境模拟研究的应用水域生态环境模拟研究在许多领域中得到了广泛应用。
基于SWAT模型的长川流域生态水文过程模拟研究的开题报告
基于SWAT模型的长川流域生态水文过程模拟研究的开题报告一、研究背景和意义生态水文过程是水文、水资源和生态环境的重要组成部分。
长江流域是我国重要的生态、经济、文化和社会发展基地。
作为长江上游的一个重要支流，长川流域生态环境的恢复和保护，对长江流域的水资源调控、土地利用和生态保护都具有十分重要的意义。
SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型是美国农业部开发的一种综合水文、生态、土地利用和气象要素的集成模型。
它基于物理过程和统计回归方法，能够对流域水文循环、水资源利用、水污染、产污源控制、生态保护等生态水文过程进行模拟分析。
因此，本研究旨在利用SWAT模型对长川流域内的生态水文过程进行模拟分析，探究长川流域内生态环境的可持续发展问题，为流域水资源管理和生态环境保护提供科学依据和技术支持。
二、研究内容和目标1.梳理长川流域内的生态环境现状，获取流域内的地形、土地利用、土地覆盖、气候等基础数据。
2.选取SWAT模型的适用版本，进行模型参数设定、模型输入数据的拟定，包括数据的获取、预处理和转换等。
3.对长川流域进行模拟分析，重点关注生态水文过程的变化，包括降雨径流过程、地下水循环、土壤水分和气象因子等关键生态水文过程。
4.利用模拟结果，分析长川流域内生态环境的状况和发展趋势，探讨可持续发展的路径和措施，包括生态修复、土地利用调整和水资源管理等方面。
5.评估研究结果的准确性和可靠性，并提出日后改进和探索的方向。
三、研究方法和技术路线1.搜集和整理长川流域内的相关数据，包括地形、土地利用、土壤类型、气象数据、地下水位等信息。
2.确定SWAT模型的适用版本，进行模型参数设定、模型输入数据的拟定。
3.对长川流域进行模型模拟分析，包括模型验证和模拟结果分析，确定模拟参数的合理性和模型的准确性。
4.对模拟结果进行数据分析和可视化处理，得出研究结论和科学建议。
四、预期结果和创新点1.通过对长川流域内的生态水文过程进行模拟分析，获取流域内生态环境的现状和发展趋势，为流域可持续发展提供科学依据。
流域生态水文过程观测与模拟(杨大文课件,研究生专题讲)
Four-Component Radiometer
Indoor Thermal Couple Meteorological Station
12
Vegetated Roof in Beijing Urban Area
(Beijing site, 2009.06~)
(1) Instruments: Meteorological system, eddy covariance system, soil profiles, crop growth status, leaf-level gas exchange, water quality. (2) Observation Items: a. wind speed/direction, air temperature/humidity, air pressure, surface temperature, precipitation, radiation; b. Latent/sensible heat flux, soil heat flux, carbon dioxide flux, soil evaporation, soil respiration; c. Stomatal conductance, photosynthesis rate, transpiration; d. Soil temperature, soil moisture, soil water potential, groundwater table; e. Leaf area index, dry biomass, crop yield; f. N-NO3 and N-NH4 concentrations in groundwater and soil water Photosynthesis rate
水文环境要素观测虚拟仿真实验设计
水文环境要素观测虚拟仿真实验设计以水文环境要素观测虚拟仿真实验设计为标题随着科技的不断发展，虚拟仿真技术在各个领域得到了广泛应用，其中包括水文环境要素观测。
水文环境要素观测是指通过对水体中的各种要素进行观测和监测，从而获取相关数据，以便进行水文环境分析和预测。
虚拟仿真实验设计可以提供一个模拟真实环境的平台，可以进行各种水文环境要素观测的虚拟实验，以便更好地理解和研究水文环境的特点和变化规律。
在水文环境要素观测虚拟仿真实验设计中，首先需要确定要观测的水文环境要素。
水文环境要素包括水位、流量、水温、水质等。
通过对这些要素的观测和监测，可以了解水体的状态和特征，并且可以对水文环境的变化进行分析和预测。
在实验设计中，可以根据具体的研究目的和问题，选择相应的水文环境要素进行观测。
需要确定虚拟仿真实验的环境和条件。
虚拟仿真实验可以基于现有的水文环境数据，通过模型和算法进行模拟和计算，从而得到更加真实的观测结果。
在实验设计中，需要确定虚拟仿真实验的时间段、空间范围和分辨率等参数，以及模拟的环境和条件，如气象条件、地形地貌等。
这些参数和条件的选择应该与实际情况相符，以确保虚拟仿真实验的准确性和可靠性。
在实验进行之前，需要进行实验方案的设计和优化。
实验方案的设计包括确定观测的位置和方式，选择合适的观测设备和方法。
在虚拟仿真实验中，可以根据观测要素的特点和要求，选择相应的观测设备和方法，如水位计、流量计、水温计和水质监测仪等。
同时，还需要确定观测的时间和频率，以及观测数据的处理和分析方法。
实验方案的优化可以通过模拟实验和数据分析，进行多次试验和比较，以获取最佳的观测结果和方案。
在虚拟仿真实验进行过程中，需要进行数据的采集和处理。
数据采集可以通过观测设备和传感器进行，也可以通过模拟计算进行。
采集到的数据需要进行预处理和校正，以确保数据的准确性和可靠性。
数据处理包括数据的整合、清洗、分析和可视化等，以便更好地理解和解释观测结果。
河流流域水文过程模拟及预测研究
河流流域水文过程模拟及预测研究第一章引言1.1 研究背景河流流域的水文过程模拟及预测是水资源管理和水灾防治的重要内容之一。
准确地模拟和预测河流流域的水文过程，可以提供科学依据和技术手段，以指导水资源的合理开发利用和水灾防治工作。
因此，对于河流流域水文过程模拟及预测研究具有重要意义。
1.2 研究目的本章节主要介绍河流流域水文过程模拟及预测的研究目的和意义。
通过对该研究领域的分析，可以明确研究的目标和意义。
第二章河流流域水文过程模拟方法2.1 水文模型的介绍水文模型是河流流域水文过程模拟的基础。
本节介绍了常用的水文模型，如VIC模型和SWAT模型，分析了它们的原理和适用范围。
2.2 水文要素数据的获取水文要素数据是进行模拟和预测的重要输入，本节介绍了常用的获取水文要素数据的方法，如遥感技术和地面监测。
2.3 模型参数估计模型参数是水文模型的关键，本节介绍了常用的模型参数估计方法，如贝叶斯方法和蒙特卡罗模拟。
第三章河流流域水文过程模拟案例研究3.1 案例研究区选取本节介绍了选取的河流流域水文过程模拟案例研究区，并分析了该区域的特点和研究难点。
3.2 数据处理和模型建立本节介绍了对研究区的水文要素数据进行处理的方法，并基于上一章节介绍的水文模型，建立了流域水文模型。
3.3 模型评估和结果分析本节主要对建立的流域水文模型进行评估，并对模拟结果进行分析和解释。
通过模型的评估和结果分析，可以了解模型的准确性和适用性。
第四章河流流域水文过程预测方法4.1 水文预测模型的介绍水文预测模型是进行河流流域水文过程预测的基础。
本节介绍了常用的水文预测模型，如ARIMA模型和神经网络模型。
4.2 数据处理和模型建立本节介绍了对预测所需的水文要素数据进行处理的方法，并基于上一章节介绍的水文预测模型，建立了流域水文预测模型。
4.3 模型评估和结果分析本节主要对建立的流域水文预测模型进行评估，并对预测结果进行分析和解释。
通过模型的评估和结果分析，可以了解预测模型的准确性和适用性。
水利工程中的河流地貌演化实验模拟
水利工程中的河流地貌演化实验模拟在水利工程中，了解河流地貌演化是至关重要的，因为它可以帮助我们预测河流的行为并采取相应的工程措施来保护生态环境和人类财产。
为了更好地理解河流地貌演化的过程，科学家和工程师们开展了各种实验模拟。
一种常见的模拟方法是使用沙坑实验。
沙坑实验是一种基于物理模型的实验，在小尺度上模拟真实河流系统，并观察其地貌演化过程。
在实验中，会在沙坑中放置一些模拟河道的槽，然后通过控制水流和沙粒输运，来模拟河流的行为。
在沙坑实验中，实验装置通常包括一个供水系统、一个泵浦系统和一个水槽。
水从泵浦系统中提供，通过管道输送到水槽中，以产生模拟的河水流动。
为了模拟河道的地形，通常会在水槽底部放置不同形状和大小的颗粒物，如沙子和石块。
然后，调整水流的速度和方向，观察沙粒的运动和地貌演化的变化。
通过观察沙坑实验，我们可以研究和了解河流地貌演化中的一些重要问题。
例如，我们可以研究不同沙粒的颗粒大小对地貌演化的影响。
较大的沙粒可能会造成更多的水流阻力，从而影响河流的侵蚀能力。
通过在实验中放置不同大小的沙粒，我们可以观察到河道的侵蚀和沉积程度的变化。
另外，沙坑实验还可以用来研究不同水流速度对地貌演化的影响。
较快的水流可能会加剧河床的侵蚀，形成更深的河道。
而较慢的水流则可能会导致泥沙的沉积，形成更为平坦的河床。
通过调整水流速度，我们可以模拟不同类型的河流环境，并观察地貌的变化。
此外，沙坑实验还可以用来模拟特殊情况下的地貌演化。
例如，在河流冲刷下游某一特定区域时，我们可以在实验中改变水流的方向和速度，以模拟这种情况，并观察地形的变化。
通过这种实验模拟，我们可以更好地了解河流的蚀刷特性和变化规律。
尽管沙坑实验是一种有效的模拟方法，但它也存在一些局限性。
首先，沙坑实验是基于小尺度模型的，无法完全准确地模拟真实河流系统。
其次，实验结果也会受到实验条件和实验设置的影响，难以完全还原真实环境。
因此，在进行实验模拟时，我们需要结合数值模拟、现场观测和实地调查等方法，以获得更全面和准确的结果。
水利工程施工过程虚拟仿真实验心得
水利工程施工过程虚拟仿真实验心得前言在水利工程施工中，为了提高工作效率和安全性，虚拟仿真技术逐渐应用于工程过程的模拟与训练。
通过参与虚拟仿真实验，我深刻体验到虚拟现实技术对于水利工程施工的巨大潜力，并积累了宝贵的心得体会。
本文将分享我的虚拟仿真实验心得，以及对于水利工程施工过程的一些认识和思考。
1.虚拟仿真技术在水利工程施工中的应用虚拟仿真技术的应用，使得水利工程施工过程更加真实、直观和可控。
通过虚拟实验，我能够模拟并实际操作施工过程中的各种机械设备和工作环境，大大减少了操作失误和事故风险。
同时，虚拟仿真技术还可以提供实时监测和数据分析功能，为施工过程的优化提供了参考依据。
2.水利工程施工过程虚拟仿真实验的重要性虚拟仿真实验在水利工程施工中具有重要的意义。
首先，通过虚拟实验，施工人员能够提前了解和熟悉施工环境，熟悉各种设备和工具的操作，从而减少了对施工现场的依赖性和不确定性。
其次，虚拟仿真实验可以帮助施工人员预测施工过程中可能遇到的问题和难点，并提前制定解决方案，从而增强了施工人员应对复杂情况的能力。
3.在水利工程施工过程中的一些心得体会3.1设备操作的重要性在水利工程施工过程中，各种设备的操作非常重要。
通过虚拟仿真实验，我深刻认识到熟练掌握设备操作技能对于施工效率和工作质量的影响。
因此，在实际施工之前，我们应该加强对设备操作的训练和学习，提高自己的操作技能和操作速度。
3.2团队合作的必要性水利工程施工是一项团队合作的工作，每个人都扮演着重要的角色。
通过虚拟仿真实验，我明确了团队合作的必要性和重要性。
在实验中，我与其他成员密切合作，共同解决问题，完成任务。
只有团队紧密配合，才能高效地完成施工任务，并保证工程的质量和安全。
3.3安全意识和应急处理能力的培养在水利工程施工中，安全问题是最为重要的。
通过虚拟仿真实验，我加强了对安全意识的培养，并提高了应急处理能力。
在实验中，我不断面临各种紧急情况和意外情况，需要迅速做出反应并采取措施。
流域生态水文过程模拟研究进展_王凌河
第24卷 第8期2009年8月地球科学进展ADVANCES IN EARTH SC I E NCEV o.l24 N o.8A ug.,2009文章编号:1001 8166(2009)08 0891 08流域生态水文过程模拟研究进展*王凌河1,2,严登华2,龙爱华2,杨舒媛2(1.大连理工大学土木水利学院,辽宁 大连 116023;2.中国水利水电科学研究院,北京 100038)摘 要:生态水文学作为生态学和水文学的交叉学科,得到了相关研究者的广泛关注,并成为水文水资源研究领域中的一个热点,生态水文过程主要包括水文过程、生态过程以及二者之间相互作用的过程。
从生态水文学内涵的角度,对山地、湿地、干旱区生态水文过程模拟以及流域集成模拟进展做了阐述,并分析建模的策略和统计了部分生态水文模型,考虑了建模过程中的尺度、数据、精度3个关键问题。
并对生态水文模拟发展趋势做了展望,指出在未来的研究中应更多的关注以下几个方面: 生态水文过程模拟建模基础研究; 生态水文过程集成模拟研究; 基于数据库和G I S/ RS技术的生态水文过程耦合模拟研究; 与原型观测相结合的生态水文过程模拟研究。
建立符合我国实情的生态水文模型,是现阶段我国生态水文学研究的重要任务。
关 键 词:生态水文学;生态水文过程;流域;模拟中图分类号:P33 文献标志码:A1 引 言当前人类面临着严重的水危机,水脏、水混与水生态退化并存,突发性水事件频繁发生。
水问题成为继能源问题之后影响社会发展的又一世界性的资源问题。
在1992年都伯林国际水与环境大会上提出的生态水文学概念正是在这种背景下产生,这也是人类对自身环境恶化的回应[1]。
在联合国教科文组织和国际水文科学协会等相关组织的推动下,生态水文学成为了资源环境研究的前沿和热点。
生态水文过程的研究是生态水文学研究的关键。
当前,生态水文学已从最初的湿地扩展到干旱区、森林、河流、湖泊、草地、喀斯特地区、河口湾及海岸地区[2~4],研究重点是陆域生境生态水文过程的研究。
流域生态水文过程模拟研究
第９卷第１０期２０１８年５月黑龙江科学ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧＳＣＩＥＮＣＥＶｏｌ ９Ｍａｙ２０１８流域生态水文过程模拟研究周佳奇(河海大学ꎬ南京２１００９８)摘要:众所周知ꎬ生态环境对于一个国家的发展来说是多么重要ꎬ尤其是生态水文ꎮ现阶段ꎬ我国在进行生态水文过程的模拟研究ꎬ但是流域生态水文过程模拟要求建立在与之相对的模型上ꎬ虽然在进行生态水文的研究ꎬ但我国生态水文研究技术经验尚不完备ꎬ处于初级阶段ꎬ并且使用的模型多借鉴于其他学科的模型ꎬ无法建立独有的模型ꎮ现在ꎬ由于环境的恶化㊁水资源的匮乏和水资源的严重污染ꎬ我国的水资源也面临着严峻的考验ꎮ本文主要从生态水文过程模拟研究的种类阐释流域生态水文过程模拟研究的重要性ꎬ了解我国流域生态水文过程模拟研究发展中的现状ꎬ为我国做出一份贡献ꎮ关键词:流域ꎻ生态水文ꎻ过程模拟中图分类号:ＴＰ７９㊀㊀㊀文献标志码:Ｂ㊀㊀㊀文章编号:１６７４－８６４６(２０１８)１０－０１４２－０２Ｓｔｕｄｙｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｃｏ￣ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｉｎａｗａｔｅｒｓｈｅｄＺＨＯＵＪｉａ￣ｑｉ(ＨｅｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＮａｎｊｉｎｇ２１００９８ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｔｉｓｗｅｌｌ￣ｋｎｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｓｏｆｇｒｅａｔｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｔｏｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｃｏｕｎｔｒｙꎬｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｈｙｄｒｏｌｏｇｙ.ＡｔｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｔａｇｅꎬＣｈｉｎａｉｓｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓꎬｂｕｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｓｈｅｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｎｅｅｄｓｔｏｂｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｍｏｄｅｌ.Ａｌｔｈｏｕｇｈｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｈｙｄｒｏｌｏｇｙｓｔｕｄｉｅｓａｒｅｂｅｉｎｇｃｏｎｄｕｃｔｅｄꎬｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｏｆｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙᶄｓｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｈｙｄｒｏｌｏｇｙｒｅｓｅａｒｃｈｉｓｎｏｔｙｅｔｃｏｍｐｌｅｔｅ.Ａｔｔｈｅｓｔａｇｅꎬａｎｄｔｈｅｍｏｄｅｌｕｓｅｄｉｓｂｏｒｒｏｗｅｄｆｒｏｍｔｈｅｍｏｄｅｌｓｏｆｏｔｈｅｒｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｓꎬｉｔｉｓｉｍｐｏｓｓｉｂｌｅｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈａｕｎｉｑｕｅｍｏｄｅｌ.Ｎｏｗꎬｄｕｅｔｏｔｈｅｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬｔｈｅｓｃａｒｃｉｔｙｏｆｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｔｈｅｓｅｒｉｏｕｓｐｏｌｌｕｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓꎬｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙᶄｓｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｒｅａｌｓｏｆａｃｉｎｇａｓｅｖｅｒｅｔｅｓｔ.Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｅｘｐｌａｉｎｓｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｂａｓｉｎ￣ｌｅｖｅｌｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｆｒｏｍｔｈｅｔｙｐｅｓｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈꎬａｎｄｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｓｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆＣｈｉｎａᶄｓｂａｓｉｎｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬａｎｄｍａｋｅｓａｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｏｒＣｈｉｎａ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＷａｔｅｒｓｈｅｄꎻＥｃｏｌｏｇｉｃａｌｈｙｄｒｏｌｏｇｙꎻＰｒｏｃｅｓｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ收稿日期:２０１８－０３－０５作者简介:周佳奇(１９９７－)ꎬ男(蒙古族)ꎬ本科ꎮ㊀㊀流域生态水文过程模拟研究必须建立模型ꎬ但是ꎬ由于我国生态水文学科的发展时间较短ꎬ研究能力尚不足ꎮ生态水文模型的建立对于生态水文学的研究发展意义重大ꎬ从广义上讲ꎬ只要涉及生态水文过程的模型都是生态水文模型ꎻ从狭义上说ꎬ只有揭示生态水文过程的模型才能称之为生态水文过程模型ꎮ生态水文模型的产生主要是为了研究水文循环规律ꎬ水文模型对于开发水资源㊁修建水库㊁道路建设㊁城市规划等都有重要的作用ꎬ也得到了广泛的应用ꎮ由于我国水资源所面临的诸多困难ꎬ使流域生态水文过程的模拟研究成为当今学者研究的热门ꎮ大家对于流域生态水文过程模拟已经有了一定的了解ꎬ但是ꎬ对于流域生态水文过程模拟的模型都没有过多的研究ꎬ现在为大家简要阐释一下流域生态水文的过程模拟ꎮ流域生态水文过程模拟主要有以下两种:第一ꎬ集总式水文模型(如图１)ꎮ这种模型存在明显的缺点ꎬ它没有考虑流域内地理环境的变化ꎬ采用优势㊁均值等方法来处理非线性自然过程ꎮ集总式水文模型忽视了水文会对空间因子产生一定影响ꎬ只是以单一的或集中的数据来体现流域的整体特征ꎮ在应用集总式水文模型时ꎬ需要定好模型ꎬ然后再进行推导验证ꎮ集总式水文模型采用的是既定的参数进行水文模拟ꎬ虽然提高了准确率ꎬ但是ꎬ因为在进行模拟时的参数是可变的ꎬ受到某些因素影响就会发生改变ꎬ有太多的不确定性ꎬ很难得到广泛的应用ꎮ早期集总式水文模型经历了从推导公式㊁单位线ꎬ得出下渗理论和土壤水运动ꎬ还要对上百种流域的河道演算ꎬ是一项既耗时又费力的工作ꎬ难以在基层推广ꎮ２４１图１㊀集总式水文模型Ｆｉｇ １㊀Ｌｕｍｐｅｄｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｍｏｄｅｌ㊀㊀第二ꎬ分布式水文模型ꎮ与集总式水文模型相比ꎬ分布式水文模型有着极强的物理基础ꎬ对水文参数在空间的变化做了研究ꎬ优势比较明显ꎮ但是ꎬ由于分布式模型是以单元网格与子流域为基础的ꎬ需要大量人员进行后期参数的统计ꎬ还要进行大量的数据搜集和整理ꎬ难度较大ꎮ为解决这一问题ꎬ学者们将ＲＳ和ＧＩＳ应用到其中ꎬ对分布式水文模拟中集成空间和非空间数据进行集中整理ꎮ三者的有机结合更加明确了参数的物理性和水文过程ꎬ提高了工作效率㊁减少了工作量ꎮ分布式水文模型因其特点被广泛应用到土地的模拟应用㊁土地覆盖以及水土流失上ꎮ流域生态水文过程模拟研究意义重大ꎬ在我国虽有学者进行科学研究ꎬ但是ꎬ尚存在着局限性ꎮ我国流域生态水文过程模拟研究尚存在着如下问题:第一ꎬ流域生态水文过程的基础性研究不够ꎮ不同的流域因受人文环境和地理环境的影响ꎬ会产生不同的流域生态水文过程ꎬ有些学者在进行研究时往往断章取义ꎬ采取对某一主要影响问题的研究ꎬ忽视对次要影响问题的研究ꎬ导致研究结果存在一定的片面性和不科学性ꎮ在对生态水文进行科学研究时ꎬ一定要从多角度进行研究ꎮ古语云: 千里之堤ꎬ溃于蚁穴 ꎬ所以ꎬ对流域生态水文过程的研究一定要从基础开始ꎬ不要因为影响小而忽视其危害ꎬ要从整体出发进行基础性研究ꎮ第二ꎬ符合国内流域特点的生态水文模型开发不足ꎮ在我国对流域生态水文过程模拟研究中ꎬ大量借用外国建立的相关模型来研究本地区的流域生态水文过程模型ꎮ在建立流域生态水文模型过程中ꎬ流域内的水文往往会受到当地自然环境和人文环境的影响而产生不同的水文特征ꎮ如果我们不根据国情ꎬ将他国的模型生搬硬套到中国模型上ꎬ最后所得出的结论必然存在漏洞且不合理ꎬ所以ꎬ必须要建立起符合该流域水文特征的模型ꎮ第三ꎬ成形的流域生态水文调控研究较少ꎮ现阶段ꎬ我国针对流域的生态水文调控研究不足ꎮ流域的生态水文调控是一个极其复杂的过程ꎬ要对流域的生态水文调控所遇到的困难做出预设ꎬ然后利用生态水文模型研究水文特征ꎬ其中涉及的因素很多ꎬ且不容易把控ꎮ在进行调控时ꎬ要对影响该流域水文特征的因素做出科学的研究与分析ꎬ对不同的调控方法所产生的后果做出科学判断ꎬ然后采用有效的方法进行调控ꎮ流域生态水文调控对于改善水文环境有着重要作用ꎬ要在流域生态水文调控上下功夫ꎬ深入研究ꎬ以造福社会ꎮ水是生命之源ꎬ是我们生产生活不可或缺的ꎮ古语云: 水能载舟ꎬ亦能覆舟 ꎬ如果我们对水资源应用得当ꎬ会给我们带来无限的财富ꎻ但是ꎬ近年来ꎬ随着水资源的污染加剧㊁水资源的逐渐匮乏ꎬ使得流域的生态水文出现了失衡现象ꎬ给沿岸企业和居民的生产生活带来了严重危害ꎮ为此ꎬ学者们要积极地对流域生态水文过程进行模拟研究ꎬ以期改善我国的生态水文环境ꎬ这不仅是一项学术研究ꎬ更是与人们生活息息相关的大事ꎬ应引起人们的重视ꎮ参考文献:[１]夏佰成ꎬ胡金明ꎬ宋新山.地理信息系统在流域生态水文过程模拟研究中的应用[Ｊ].水土保持研究ꎬ２００４ꎬ(０１):５－８. [２]严登华ꎬ何岩ꎬ王浩ꎬ等.生态水文过程对水环境影响研究述评[Ｊ].水科学进展ꎬ２００５ꎬ１６(０５):７４７－７５２.[３]刘风莲ꎬ陈植华.流域水文模型发展展望[Ｊ].地质灾害与环境保护ꎬ２００５ꎬ１６(０１):７１－７４.[４]孙晓敏ꎬ袁国富ꎬ朱治林ꎬ等 生态水文过程观测与模拟的发展与展望[Ｊ].地理科学进展ꎬ２０１０ꎬ２９(１１):１２９３－１３００. [５]杨大文ꎬ雷慧闽ꎬ丛振涛 流域水文过程与植被相互作用研究现状评述[Ｊ].水利学报ꎬ２０１０ꎬ３９(１０):１１４２－１１４９.３４１。
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●产品介绍
本软件主要是面向流域生态水文过程开发的虚拟仿真实验软件。
针对流堿典型区域建立虛拟水文地理环境,将水环境专业知识有机融合到场景中。
在三维可视化系统的基础上构建生态水文数据库系统并进行数据分析。
针对流域典型区域。
采用分布式水文模型,模拟区域內植被、土壤、降雨等要素改变后,水、泥沙、营养物等因素的变化,根据不同影响因素模拟陆面过程,各种河道演进过程的三维动态虛拟仿真。
根据交换带渗透规律,建立地表水-地下水水交换过程虚拟仿真场景,分析相关因素影响下的河流潜流带水量交换动态过程,包括三水转化过程及其对生态水文的影响。
通过虚拟仿真技术全面展示原理效果。
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●教学与实训内容认知学习
查询流域内河流基本信息,可视化的展示渭河流堿的水资源系统网络图。
三水转化过程和现象的模拟,以及在三水循环过程中对于生态水文的影响模拟。
操作实验
通过表格、曲线、三维场景、粒子特效等形象化展示的方式,将计算结果进行展示,包括数据分析,水、泥沙、营养物等因素的变化,陆面过程、河道演进过程的现象变化过程。
1)根据历史水文数据进行数据分析
2)基于分布式水文模型,设计了多种情景设置、修改、调用,结果分析的功能。