耦合模拟：二元动态水资源评价方法与一元静态评价方法的区别

2023-10-26 理论教育版权反馈

【摘要】：二元动态水资源评价方法在以下两个方面与一元静态评价方法存在深刻的区别：耦合模拟。一元静态评价方法生硬剥离自然水循环和人工水循环两大系统之间的耦合联系，主要针对自然水循环进行模拟，人类活动影响只是作为自然水循环系统的外在作用加以考虑；而二元动态水资源评价方法在开展水循环过程模拟时，始终保持两大系统之间的耦合联系，在理论上更加科学。

一元静态评价方法试图通过简单的“还原”、“还现”计算方法，近似得到流域水资源量的评价成果，在人类活动尚不强烈，水资源科学水平存在一定限制条件的历史时期，对水资源开发利用曾经起到了积极的作用。但其所基于的一元水循环理论存在先天性的缺陷，所以该方法不适于受现代人类活动强烈干扰下的流域水循环状况。

现代变化环境下的水资源评价，将基于流域二元水循环理论，以二元水循环系统作为研究对象，按照“分离—耦合—模拟—评价”的思路开展评价。即根据自然水循环和人工水循环的运动规律以及两大系统相互之间的耦合关系，构建流域二元水循环模型，在对二元水循环过程进行详细模拟的基础上开展水资源评价。

为了方便说明，将二元水循环模型的一般形式重写如下

由于式（5-9）可以描述自然水循环“大气水—地表水—土壤水—地下水”四水转化过程和人工水循环的“取水—输水—用水—耗水—排水”五大过程，因此，依据该式不仅可以计算流域地表和地下水资源量，还可以按照现代水资源评价方法，评价传统水资源评价方法中难以计算的广义水资源量以及水资源效率和效用。同时，由于式（5-9）中包含不同历史时期气候变化（气候系统S）及人类活动（人工水循环系统A）的因素，因此，基于二元模型，可以定量评价任意历史时期和未来假定气候变化及人类活动情景下的水资源量。(www.chuimin.cn)

二元动态水资源评价方法在以下两个方面与一元静态评价方法存在深刻的区别：

（1）耦合模拟。一元静态评价方法生硬剥离自然水循环和人工水循环两大系统之间的耦合联系，主要针对自然水循环进行模拟，人类活动影响只是作为自然水循环系统的外在作用加以考虑；而二元动态水资源评价方法在开展水循环过程模拟时，始终保持两大系统之间的耦合联系，在理论上更加科学。

（2）耦合评价。一元静态评价方法研究的对象是自然水循环系统，假设不同水资源开发强度下水资源演化机制相同，在评价过程中试图剥离水资源开发活动的影响，追求无用水消耗影响下纯粹的自然水资源量；而二元动态水资源评价方法在评价过程中，始终注意各项人类活动和气候条件对水资源演化机制的影响，以评价特定历史条件（人类活动强度和气候条件）下的水资源量为目标。

耦合模拟：二元动态水资源评价方法与一元静态评价方法的区别

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