流域水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)與環(huán)境系統(tǒng)的耦合機(jī)制及演化規(guī)律分析

【摘要】：梯級(jí)開(kāi)發(fā)活動(dòng)系統(tǒng)與流域環(huán)境系統(tǒng)均為復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),兩者的相互作用過(guò)程滿足系統(tǒng)耦合的基本條件,且這種耦合機(jī)制表現(xiàn)為非線性的交互耦合關(guān)系。非線性的交互耦合是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程,不容易度量。在分析流域梯級(jí)開(kāi)發(fā)活動(dòng)與流域環(huán)境交互耦合的脅迫約束效應(yīng)的基礎(chǔ)上,建立了非線性交互耦合模型,且該交互耦合過(guò)程具有周期性螺旋上升演化特點(diǎn)。通過(guò)定義梯級(jí)開(kāi)發(fā)活動(dòng)隨時(shí)間變化的約束函數(shù)以及流域環(huán)境隨時(shí)間變化的脅迫函數(shù),分別計(jì)算梯級(jí)開(kāi)發(fā)活動(dòng)和流域環(huán)境的演化速率VA、VB。定義VA、VB的演化軌跡夾角γ為耦合度,根據(jù)γ的大小將演化軌跡劃分為4個(gè)象限,每個(gè)象限對(duì)應(yīng)于演化軌跡的一個(gè)階段,即系統(tǒng)發(fā)展階段(0°≤γ90°)、系統(tǒng)退化階段(90°≤γ≤180°)、系統(tǒng)調(diào)節(jié)階段(180°γ270°)、系統(tǒng)再生階段(270°≤γ360°)。根據(jù)γ、VA、VB的取值判斷梯級(jí)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目與流域環(huán)境耦合的演化規(guī)律。最后用實(shí)例驗(yàn)證了該模型,結(jié)果表明,該流域的交互耦合系統(tǒng)仍處于發(fā)展初期階段(0°≤γ45°),但在研究期內(nèi),VA值和VB值從總體來(lái)看呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。 【作者單位】： 中南大學(xué)土木工程學(xué)院;長(zhǎng)沙理工大學(xué)水利學(xué)院;水沙科學(xué)與水災(zāi)害防治湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)公司中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院;
【關(guān)鍵詞】： 環(huán)境水利 水電梯級(jí)開(kāi)發(fā) 流域環(huán)境 交互耦合 非線性 耦合機(jī)制 演化規(guī)律
【分類號(hào)】：TV72
【正文快照】： 0引言水資源是人類及一切生物賴以生存的必不可少的重要資源,也是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境改善不可替代的極為寶貴的自然資源。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展,水資源不足已成為制約地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。興建水利工程可通過(guò)控制水流的方式,進(jìn)行水量調(diào)節(jié)和時(shí)空再分配,以滿足人

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