径流利用中供水-发电-环境互馈关系演变机理及模型研究

The Water-Energy-Environment Nexus (WEEN) problem in the southwest river source region of China is plagued with significant challenges in high complexity, dimensionality and data uncertainty. The proposed research will tackle these challenges using the following approaches: identifying key elements and processes based on the evolving of water, energy, and environmental elements to gain an enhanced understanding of the micro mechanisms of WEEN; developing a holistic, efficient metabolism based model of WEEN; calibrating the model with incomplete data and investigating the uncertainties in model predictions; revealing the macro principles of WEEN in the southwest river source region. This research will provide a theoretical basis for the study of WEEN in the southwest river source region, and develop an analytics tool for technical support of adaptive utilization of water resources in the southwest river source region.

西南河流源区供水-发电-环境互馈关系这一研究问题具有涉及范围广、内在关系复杂和数据资料不完备等特点。本项目将对流域水系统内的主要关键元素和过程进行分析，结合水量、水能、河流生源物质在元素间及其内部的转化规律，深入了解供水-发电-环境互馈关系的微观机理，建立能够全面、有效地模拟流域系统中供水-发电-环境互馈关系演化规律的新陈代谢模型，在信息不完备条件下对模型参数进行率定和不确定性分析，以揭示西南河流源区供水-发电-环境互馈关系的宏观规律。该项目将为西南河流源区的供水-发电-环境互馈关系的研究奠定理论基础，为实现该区的径流适应性利用提供有效的技术支持和分析工具。

项目以澜沧江流域为研究对象，针对供水-发电-环境互馈关系问题，对流域水系统内主要影响元素及过程进行分析，深入了解供水-发电-环境互馈关系的微观转化机理，建立全面有效表征流域内供水、发电、环境多子系统演变规律及其相互影响机理的耦合模拟模型，揭示澜沧江流域供水-发电-环境互馈关系宏观规律，为径流合理开发利用提供技术支持。..项目将整个流域划分为流域水文环境子系统、水体环境子系统、水库群调度子系统、电网调控子系统以及社会经济子系统共五个子系统，每个子系统相互联系，通过输入输出关系构成闭合回路。..项目量化得到澜沧江流域总磷负荷的总量大致在1.6万吨-3.9万吨左右，其中自然水土流失带来的总磷负荷贡献率最大。发现澜沧江干流梯级水电站的建设对中国境内总磷负荷的滞留有较大影响，但对整个湄公河流域总磷负荷平衡影响较小，尤其是河口三角洲。泄流量的变化能影响取水口以上区域流场的分布，进而改变水温及水质情况。..项目生成总磷负荷数据集、深水水库模拟成果数据集。厘清了流域的关键组成元素，探明了流域水文环境、水体环境、水库群调度、电网调控以及社会经济相互之间的影响过程及机理。