Page 10 - 2024年第55卷第1期
P. 10

在变化,系统中的各种扰动都会造成向好或向差的波动,因此应注意两个问题,一是在特定的时域空
              间上谈平衡状态的优劣,二是关注平衡循环演化的动态特征。



















                                                 图 5 人水关系和谐平衡结构示意


              3 区域水平衡度量方法


              3.1 水收支平衡 遵循水量平衡原理构建水收支平衡的通用性方程                                [6] ,即任意时域空间内水收入量
              ( W )和水支出量(W )的差额等于水蓄变量( Δ W ),结合平衡结构的分析可细化方程,流入水量、流出
                 I              O                         P
              水量、水蓄变量能够进一步拆解。从系统观点出发,明确水收支要素及其本底状况即可量化水收支平衡。
                                                       W - W = Δ W                                      (1)
                                                        I   O     P
                                   (P + R+ WT+ HM + AR) - (ET + R + WT + HM + AR ) = Δ W                (2)
                                        I   R= R + R + R       O    O     O   O      P
                                                  I
                                                      I
                                             I
                                           {  I  SI  GI  LI LO                                          (3)
                                            R = R + R + R
                                                     GO
                                             O
                                                 SO
                                            Δ W = Δ W + Δ W + Δ W + Δ W + Δ W other
                                                    SF
                                                          GP
                                                                      IH
                                               P
                                                                BS
              式中:P、R、WT、HM 、AR 分别为降水量、流入水量、调入水量、人为输入水量和其他含水层补
                               I
                                          I
                         I
                                    I
              给水量;ET、R 、WT、HM 、AR 分别为蒸散发量、流出水量、外调水量、人为输出水量和渗入其
                            O     O     O     O
              他含水层水量;R 、R 、R 分别为入境地表径流量、入境地下径流量和侧向渗入水量;R 、R 、
                                                                                                   SO
                                                                                                        GO
                                        LI
                              SI
                                   GI
              R 分别为出境地表径流量、出境地下径流量和侧向渗出水量;Δ W 、Δ W 、Δ W 、Δ W 、Δ W                                        分
               LO                                                          SF     GP     BS     IH    other
              别为地表填洼量、地下赋存水量、水库湖泊蓄水量、冰川积雪储水量和其他蓄水量的变化值。
                  在量化评估时应以通用方程为基准,结合研究时间尺度和空间范围,简化或改进平衡方程。如年
              尺度的闭合大流域(无调入调出水量)的水收支平衡方程可简化如下:
                                                    P - (ET + R ) = Δ W P                               (4)
                                                             O
                  水收支平衡程度通过对比水蓄变量与水资源总量进行度量,反映水资源禀赋的变化状况,明确制
              约平衡的原因和决定要素。
                                    W - W O  (P + R+ WT+ HM + AR) - (ET + R + WT + HM + AR )
                                                                         O
                                                                              O
                                                               I
                                                      I
                                                           I
                                                                                   O
                                      I
                                                                                        O
                                                 I
                               V =         =                                                            (5)
                                 IOB
                                      W Z                         W Z
              式中:V 为水收支平衡偏差值,理论取值范围为( - ∞,+ ∞),一般应在正负变差与水资源总量比值
                      IOB
              范围内,取值范围多为[ - 1 ,1];W 为水资源总量,且不为 0。
                                               Z
              3.2 经济社会供需水平衡  从供需双侧结构和数量关 系出 发,构 建通 用性 经济 社会 供需 水 平衡方
              程  [16] ,拆解供给侧的供水水源和需求侧的用水部门,可得到细化的平衡方程。
                                                       W - W = W                                        (6)
                                                         S   D   Q
                                      ( W + W + W + W ) - (W + W + W + W ) =W     Q                     (7)
                                                  TS
                                                                       SID
                                                                            TID
                                         SS
                                             GS
                                                                  PID
                                                      OS
                                                             LD
              式中:W 、W 、W 分别为经济社会 供水 量、需水量 和余 缺 水量 (负 值 表示 缺水);W 、W 、W 、
                      S    D   Q                                                              SS   GS    TS
              W 分别为地表水、地下水、外调水和其他水源的供给量;W 、W 、W 、W 分别为生活、第一
                OS
                                                                                        TID
                                                                            PID
                                                                      LD
                                                                                  SID
                                                                                                  —  5 —
   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15