流域水电梯级开发与环境系统的耦合机制及演化规律分析

【摘要】：梯级开发活动系统与流域环境系统均为复杂的动态系统,两者的相互作用过程满足系统耦合的基本条件,且这种耦合机制表现为非线性的交互耦合关系。非线性的交互耦合是一个极其复杂的过程,不容易度量。在分析流域梯级开发活动与流域环境交互耦合的胁迫约束效应的基础上,建立了非线性交互耦合模型,且该交互耦合过程具有周期性螺旋上升演化特点。通过定义梯级开发活动随时间变化的约束函数以及流域环境随时间变化的胁迫函数,分别计算梯级开发活动和流域环境的演化速率VA、VB。定义VA、VB的演化轨迹夹角γ为耦合度,根据γ的大小将演化轨迹划分为4个象限,每个象限对应于演化轨迹的一个阶段,即系统发展阶段(0°≤γ90°)、系统退化阶段(90°≤γ≤180°)、系统调节阶段(180°γ270°)、系统再生阶段(270°≤γ360°)。根据γ、VA、VB的取值判断梯级开发项目与流域环境耦合的演化规律。最后用实例验证了该模型,结果表明,该流域的交互耦合系统仍处于发展初期阶段(0°≤γ45°),但在研究期内,VA值和VB值从总体来看呈增长趋势。 【作者单位】： 中南大学土木工程学院;长沙理工大学水利学院;水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室;中国水电顾问集团公司中南勘测设计研究院;
【关键词】： 环境水利 水电梯级开发 流域环境 交互耦合 非线性 耦合机制 演化规律
【分类号】：TV72
【正文快照】： 0引言水资源是人类及一切生物赖以生存的必不可少的重要资源,也是工农业生产、经济发展和环境改善不可替代的极为宝贵的自然资源。随着经济建设的蓬勃发展,水资源不足已成为制约地区经济发展的重要因素。兴建水利工程可通过控制水流的方式,进行水量调节和时空再分配,以满足人

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