序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的道路交通工程系統(tǒng)分析方法樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。

第1篇

    1交通工程的概念及特點

    1.1交通工程的概念 交通工程就是把人、車、路、環(huán)境及能源等與交通有關(guān)的幾個方面綜合在道路交通這一統(tǒng)一體中進(jìn)行研究,以尋求道路通行能力最大、交通事故最少、運(yùn)行速度最快、運(yùn)輸費(fèi)用最省、環(huán)境影響最小、能源消耗最低的交通系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)與管理方案,從而達(dá)到安全、迅速、經(jīng)濟(jì)、方便、舒適、節(jié)能及低公害的目的工程建設(shè)。

    1.2交通工程的特點

    1.2.1規(guī)模合理性。交通工程是關(guān)系到社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要的工程設(shè)施,交通狀況的好壞直接關(guān)系到人們生活水平的質(zhì)量,因此交通工程具有建設(shè)規(guī)模合理性的特征,只有具有了建設(shè)規(guī)?？茖W(xué)合理的設(shè)計以后,才能使建設(shè)出來的交通符合社會的發(fā)展。

    1.2.2 系統(tǒng)性。公路工程交通設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系涉及的范圍很大,交通是全人類共同使用的公共資源,交通的建設(shè)程度關(guān)系到人們的生活質(zhì)量,可以說交通工程是一個關(guān)系到多個社會層次的系統(tǒng)工程,它具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性,只有把社會的各個系統(tǒng)調(diào)動起來才能實現(xiàn)交通工程的最終目的。

    1.2.3 配套性。配套性主要是指交通工程系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),除了在本系統(tǒng)內(nèi)相互配套以外,還須與公路沿線設(shè)施的其他標(biāo)準(zhǔn)配套,如監(jiān)控、通信、收費(fèi)等系統(tǒng)與管理機(jī)構(gòu)、房建設(shè)計等標(biāo)準(zhǔn)的配套,已有系統(tǒng)功能的發(fā)揮。

    2我國交通工程的現(xiàn)狀

    2.1 交通流理論研究

    交通流理論是用物理與數(shù)學(xué)的定理、方法,定量地描述交通流特性,是交通工程學(xué)的基礎(chǔ)理論之一,對道路交通系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、管理具有指導(dǎo)作用。國內(nèi)對交通流理論的研究,沒有從純數(shù)學(xué)、物理學(xué) 角度入手,而是結(jié)合具體交通 問題開展工作,取得 了一些成果。

    東南大學(xué)用穿插理論研究環(huán)形交叉路口的通行能力。同濟(jì)大學(xué)用沖突點法研究十字路一口的通行能力。交通部公路研究所結(jié)合路口信號控制,建立了交通平滑離散模型。北京工業(yè)大學(xué)在研究燈管路口通行能力的過程中,研究了路口直行車隊的車輛跟馳模型、路口自行車行駛狀態(tài)的流體力學(xué)模型與通行能力計算公式。近年來,研究了高速公路交通流特性,開發(fā)了高速公路交通仿真程序。

    2.2交通規(guī)劃理論與方法的研究

    交通規(guī)劃是研究在一定土地使用條件下的交通需求與交通供應(yīng)的平衡關(guān)系。我國過去編制交通規(guī)劃,實際上是擬定道路網(wǎng)規(guī)劃,且以定性分析為主。自引進(jìn) 了交通工程學(xué)以后,編制交通規(guī)劃,名符其實的是擬定包括場站在 內(nèi)的各種交通方式的綜合交通規(guī)劃,且以大量占有數(shù)據(jù)的定量分析 為主。自80年代初開始,應(yīng)用美國50年代提出的UTPS,先后對天津、徐州、上海、北京等30多個城市進(jìn)行了大規(guī)模居民出行調(diào)查,編制交通規(guī)劃方案。在這個過程中,各地根據(jù)實際情況,對模型做某些修改、

    標(biāo)定參數(shù)、編寫計算程序。值得一提的是東南大學(xué)對非平衡交通分配模型做了有益的改進(jìn),并提出了動態(tài)多通路交通分配模型。北京工業(yè)大學(xué)對交通預(yù)測提出多角度預(yù)測理論與方法,提高了中、長期預(yù)測的可信度。

    與此同時,北京工業(yè)大學(xué)開辟了交通樞紐規(guī)劃新領(lǐng)域,提出了客運(yùn)樞紐規(guī)劃原理與選址方法 貨運(yùn)樞紐規(guī)劃原理與選址方法。西安公路學(xué)院提出了用總量控制法編制公路網(wǎng)規(guī)劃。

    2.3道路交通系統(tǒng)安全理論研究

    交通安全是涉及人身生命和國民經(jīng)濟(jì)損失的重要問題,一直受到各部門的重視。北京工業(yè)大學(xué)交通工程專業(yè),自1979年成立以來,把道路交通安全做為自己恒定的研究方向。多年來,他們以人的因素為主體,綜合分析影響交通安全的道路條件,用路者的條件,車輛條件和交通環(huán)境等諸多因素,揭示了一些產(chǎn)生交通事故的機(jī)理和規(guī)律。所見到的成果有 交通安全灰色評價方法道路交通安全模糊綜合評價方法 道路交通事故成因分析城市道路交通事故的特性研究危險路段的判定與改善交通工程心理學(xué)多角度預(yù)測交通事故的方法等。

    2.4交通系統(tǒng)分析與交通管理技術(shù)

    在交通管理的實踐中,逐步形成了使交通渠化、交通 管理需雙向控制的思想,并明確提出交通綜合治理的口號。渠化是變無序交通為有序交通的一種技術(shù)雙向控制是指在最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有交通設(shè)施的功能的同時,兼控交通需求,否則交通管理無法奏效交通綜合治理是指運(yùn)用系統(tǒng)工程、交通工程的理論科學(xué)地治理交通。在這種思想的指導(dǎo)下,做了如下工作。

    2.4.1 自1979年起,在全國公路上建立 了11 262個間隙式交通調(diào)查點和183個連續(xù)式交通調(diào)查站。系統(tǒng)地觀測公路交通量、車速、交通組成等數(shù)據(jù)。在上海、北京、哈爾濱、福州幾個城市盯街道上建立交通觀測站,監(jiān)測城市道路的交通變化規(guī)律。

    2.4.2 制定了道路交通標(biāo)志標(biāo)線規(guī)范修訂了道路交通管理條例。

    2.4.3 在大中城市和高速公路上,廣泛應(yīng)用標(biāo)志、標(biāo)線等交通管理技術(shù)。北京、深圳等城市采用了交通 區(qū)域控制。

    2.4.4 北京、深圳等城市采用了交通區(qū)域控制。

    2.4.5 在交通管理部門,推廣了計算機(jī)交通事故管理系統(tǒng)。

    2.5 交通設(shè)施設(shè)計理論與方法

    道路是最主要的交通設(shè)施,如何使道路符合行車規(guī)律,如何使道路 滿足用路者的旅行需求,如何使道路勘測設(shè)計自動化,一向是廣大道路交通工程人員追求的目標(biāo)。

    “ 七五 ” 期間,國家做為重點攻關(guān)課題研究了公路設(shè)計CAD,取得了一批成果。目前,交通部公路勘察設(shè)計院和 部分省市交通設(shè)計院,以及有關(guān)院校都有公路設(shè)CAD軟件,可用計算機(jī)從事道路設(shè)計。

    在設(shè)計理論方面,北京工業(yè)大學(xué)提出了道路線形設(shè)計新理論。舊理論以滿足汽車行駛要求為出發(fā)點,靜止地分析 問題,孤立地設(shè)計新理論是以滿足用路者的出行需求為出發(fā)點,動態(tài)的分析問題,強(qiáng)調(diào)協(xié)調(diào)設(shè)計。

    3交通工程的管理措施

    3.1 利用科技手段促進(jìn)公路養(yǎng)護(hù)管理現(xiàn)代化

    首先,通過功能強(qiáng)大的軟件,使數(shù)據(jù)管理便捷高效,為公路養(yǎng)護(hù)和運(yùn)營提供大量、及時、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息,為公路交通的發(fā)展提供了有效依據(jù)。其次,通過高科技手段,實現(xiàn)人工檢測向自動化檢測發(fā)展,使公路質(zhì)量的檢測、評估分析更加快捷、準(zhǔn)確。另外,學(xué)習(xí)使用國外高等級公路養(yǎng)護(hù)適用新技術(shù),延長公路使用壽命,實現(xiàn)公路交通可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

    3.2建設(shè)專業(yè)化的養(yǎng)護(hù)隊伍,加強(qiáng)監(jiān)管力度

    為了社會主義市場經(jīng)濟(jì)要求,公路養(yǎng)護(hù)管理養(yǎng)護(hù)工程要建立競爭機(jī)制,要求養(yǎng)護(hù)人員要有競爭意識,具備全方位養(yǎng)護(hù)能力,建立一支訓(xùn)練有素???機(jī)械配套、安全措施完備的專業(yè)化養(yǎng)護(hù)隊伍。加強(qiáng)政府對公路行業(yè)的監(jiān)管力度。政府要快組織制定相應(yīng)的運(yùn)營高等級公路的養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)程和規(guī)范,養(yǎng)護(hù)作業(yè)實行社會監(jiān)理、政府監(jiān)督。

    3.3建立完善的交通工程監(jiān)督制度

    不斷的更新交通工程管理的理念。要使新的管理方式更加有效,可以很好的適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,使其工作方式和辦事程序改變,增強(qiáng)各個環(huán)節(jié)的連接。充分利用現(xiàn)有的管理經(jīng)驗及信息技術(shù)的互動,將交通工程市場監(jiān)督好,提高其管理水平。

第2篇

關(guān)鍵詞：南水北調(diào) 西線工程 虛擬 仿真

1 背景

南水北調(diào)西線工程規(guī)劃從長江上游大渡河、雅礱江、通天河上筑壩建水庫，采用隧洞穿過巴顏喀拉山，向黃河上游補(bǔ)水，以補(bǔ)充黃河水資源不足，是解決我國西北地區(qū)干旱缺水問題的重大戰(zhàn)略措施。同時，南水北調(diào)西線工程和東、中線工程共同組成一個有機(jī)整體，在一定條件和時間內(nèi)，三條線可相互補(bǔ)充，尤其可通過適當(dāng)調(diào)整黃河水量分配，使南水北調(diào)工程與北方東、中、西部水資源相互補(bǔ)償，共同實現(xiàn)我國的水資源優(yōu)化配置， 保證本世紀(jì)中葉我國人口高峰時國民經(jīng)濟(jì)和人民生活用水安全。

南水北調(diào)西線工程大規(guī)模的跨流域調(diào)水改變了原有水資源的時間、空間分布狀況，相應(yīng)地引起了調(diào)水區(qū)、受水區(qū)的自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的變化，并產(chǎn)生諸多有利的和不利的影響；同時，在施工和運(yùn)行調(diào)度管理等方面，西線又是一個復(fù)雜、龐大、艱巨的系統(tǒng)工程，存在著許多世界性的難題。如：如何正確評價南水北調(diào)西線工程調(diào)水后對促進(jìn)受水區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境改善的作用、對調(diào)水區(qū)可能引起的自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境變化？如何評價西線調(diào)水對黃河水資源的補(bǔ)償作用？如何分析不同調(diào)水量的供水目標(biāo)和供水范圍？如何優(yōu)化確定合適的壩高與洞線長度？如何研究遠(yuǎn)景規(guī)劃中的后續(xù)水源的戰(zhàn)略性問題？等等，對工程的規(guī)劃決策及工程建成后的運(yùn)行管理都有著重要意義。未雨綢繆，必須認(rèn)真研究這些問題。

為解決南水北調(diào)西線工程實施中的一些世界性難題，通過全數(shù)字化數(shù)據(jù)平臺的構(gòu)建和數(shù)字仿真技術(shù)的應(yīng)用，建立全新的數(shù)字化研究環(huán)境和虛擬調(diào)水工程環(huán)境，依靠大尺度、高精度情景數(shù)字模擬研究和實際驗證，構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化決策模型，為回答西線調(diào)水中涉及國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重大戰(zhàn)略問題以及工程的可行性和科學(xué)性問題提供工作平臺。

2 目的

南水北調(diào)西線工程虛擬仿真及應(yīng)用研究的目的：為解決南水北調(diào)西線工程實施中的一些世界性難題，集成全數(shù)字?jǐn)z影測量、遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、計算機(jī)輔助設(shè)計、數(shù)字三維仿真和多源空間數(shù)據(jù)無縫集成(Seamless Integration of Multi-source Spatial Data)等高新技術(shù)，建設(shè)南水北調(diào)西線工程勘測設(shè)計一體化數(shù)字集成平臺和虛擬環(huán)境，完成多比例尺、多數(shù)據(jù)類型資料的數(shù)字集成，以功能強(qiáng)大的系統(tǒng)軟件與模型為支撐，為相關(guān)科學(xué)家、工程規(guī)劃設(shè)計人員高效的工作提供詳實靈活便捷的數(shù)字流域研究環(huán)境，通過對南水北調(diào)西線工程調(diào)水區(qū)、輸水沿線、受水區(qū)和后備水源區(qū)的數(shù)字仿真手段，對調(diào)水工程的可行性、有效性及存在的可能方案進(jìn)一步予以綜合分析與論證?？稍谡{(diào)水線路沿線依據(jù)其地形、地震、工程地質(zhì)等條件，對不同調(diào)水實施方案的投資規(guī)模、工程實施條件進(jìn)行比選，并初步估計其生態(tài)環(huán)境影響；依據(jù)調(diào)水前提對受水區(qū)社會、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境效益做出分析，提出客水分配與利用的優(yōu)化模式；通過對后備水源區(qū)的相關(guān)研究，探討后續(xù)擴(kuò)大調(diào)水的可行性及其影響。為水資源跨流域配置方案的優(yōu)化選擇提供全新的高技術(shù)支撐工具，加快南水北調(diào)西線工程的準(zhǔn)備，為規(guī)劃決策及工程實施提供科學(xué)依據(jù)。

3 南水北調(diào)西線工程虛擬仿真及應(yīng)用研究主要內(nèi)容

研究內(nèi)容主要包括兩個方面，第一個方面，針對南水北調(diào)西線工程研究多信息源集成的數(shù)字平臺和虛擬仿真的關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建一個涵蓋調(diào)水區(qū)、輸水沿線、受水區(qū)的數(shù)字平臺和虛擬仿真系統(tǒng)；第二方面，在數(shù)字平臺和虛擬仿真系統(tǒng)的支持下，對西線調(diào)水工程中的不同調(diào)水量、供水目標(biāo)、外調(diào)水和內(nèi)地水分配利用、輸水路線以及對生態(tài)環(huán)境影響等問題進(jìn)行系統(tǒng)分析和優(yōu)化研究。

3.1 南水北調(diào)西線數(shù)字集成系統(tǒng)研究

研究如何以南水北調(diào)西線（含后備水源區(qū)）跨流域調(diào)水工程規(guī)劃勘測設(shè)計準(zhǔn)備工作為需求背景，在調(diào)水線路區(qū)、受水區(qū)、水源區(qū)構(gòu)建一體化的數(shù)字集成平臺，提供數(shù)字仿真研究數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。主要內(nèi)容包括：

3.1.l 空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)研究——1)數(shù)字化集成平臺設(shè)計、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定、數(shù)據(jù)字典和表結(jié)構(gòu)設(shè)計。研究數(shù)據(jù)庫應(yīng)包含的內(nèi)容、數(shù)據(jù)項、涵蓋范圍、組織策略等；2) 海量多數(shù)據(jù)源、多類型、多要素、多尺度、多時相空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的研究。在以往工作積累的基礎(chǔ)上根據(jù)本項目的要求，完善大型空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，使之能夠管理圖形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、三維高程數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)等多類型數(shù)據(jù)，探討數(shù)據(jù)庫多源數(shù)據(jù)邏輯一致性協(xié)調(diào)與管理方法。完善系統(tǒng)安全管理設(shè)計，最大限度地實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)的互操作。

3.1.2 南水北調(diào)西線數(shù)據(jù)庫集成——開展西線調(diào)水環(huán)境與工程數(shù)據(jù)庫建設(shè)。分別在調(diào)水工程線路、受水區(qū)和調(diào)出區(qū)建設(shè)多比例尺系列的多要素地理環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫，作為宏觀和典型區(qū)域環(huán)境虛擬仿真研究的數(shù)據(jù)本底。在各方面數(shù)據(jù)條件允許的情況下具體內(nèi)容為：1) 區(qū)域背景影像數(shù)據(jù)庫，覆蓋全部區(qū)域，配合1/5萬、1/25萬尺度分析需要，擬采用2000年ETM影像圖為基礎(chǔ)，對圖像時相不佳的圖像以2000年以后的夏季影像更替后制作成相應(yīng)比例尺影像圖；在需用1/1萬數(shù)據(jù)的工程線路典型區(qū)段，如地圖條件不能滿足需要的情況下，不排斥使用高分辨率衛(wèi)星立體對影像數(shù)據(jù)。2) 區(qū)域電子地形圖、數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)庫：1/25萬數(shù)據(jù)覆蓋全部工作區(qū)，1/5萬數(shù)據(jù)覆蓋調(diào)水區(qū)線路兩側(cè)、受水區(qū)黃河干流兩側(cè)300 m高程區(qū)間，1/1萬數(shù)據(jù)覆蓋工程線路典型區(qū)段。3) 區(qū)域土地覆蓋、土地資源數(shù)據(jù)庫：1/25萬土地覆蓋數(shù)據(jù)庫覆蓋全部工作區(qū)域，1/5萬土地覆蓋數(shù)據(jù)庫覆蓋調(diào)水區(qū)線路兩側(cè)、受水區(qū)黃河干流兩側(cè)200 M高程區(qū)間，1/1萬土地覆蓋數(shù)據(jù)庫覆蓋工程線路典型區(qū)段。依據(jù)影像數(shù)據(jù)參照2000年1/10萬土地利用現(xiàn)狀圖解譯編繪制作。1/100萬土地資源數(shù)據(jù)庫覆蓋全部工作區(qū)域，由已有成果移植修編完成。4) 區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)、水文地質(zhì)、地勘數(shù)據(jù)庫：1/20萬普通地質(zhì)空間數(shù)據(jù)庫覆蓋全部調(diào)水水源區(qū);1/20萬或更大比例尺普通地質(zhì)電子地圖、水文地質(zhì)電子地圖覆蓋調(diào)水工程典型地段。5) 區(qū)域氣象、水文數(shù)據(jù)庫：兼顧受水區(qū)、重點在調(diào)水區(qū)和后備水源區(qū)，盡可能長地搜集時間序列基本氣象(如氣溫、地溫、降水、風(fēng)速、蒸發(fā)、輻射等參數(shù))、水文（流量、水位、懸移質(zhì)含量、水質(zhì)等參數(shù)）數(shù)據(jù)，在展布觀測站空間位置的基礎(chǔ)上，內(nèi)插構(gòu)成各要素的空間等值線分布或沿程分布數(shù)據(jù)庫。6) 區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)、人文綜合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫：在全部工作區(qū)以縣為基本單位的人口、耕地面積、產(chǎn)值等社會經(jīng)濟(jì)狀況統(tǒng)計數(shù)據(jù)，工程沿線展布到圖斑。將重要文物、重點宗教設(shè)施等標(biāo)定在電子地形圖數(shù)據(jù)基底上構(gòu)綜合數(shù)據(jù)庫層面。7) 區(qū)域水資源數(shù)據(jù)庫：以受水區(qū)水資源利用三級分區(qū)數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，補(bǔ)充調(diào)水區(qū)相應(yīng)分區(qū)構(gòu)成覆蓋全部工作區(qū)的水資源及利用分區(qū)數(shù)據(jù)庫；以地形數(shù)據(jù)為基底將全部工作區(qū)水利工程現(xiàn)狀和規(guī)劃資料展布在二維空間上。8) 生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫：生物多樣性、林草地表覆蓋度、土壤類型和質(zhì)量、土壤侵蝕、人口承載力、荒漠化、鹽堿地、主要野生動植物分布等。轉(zhuǎn)貼于 　3.2 南水北調(diào)西線虛擬仿真系統(tǒng)研究

虛擬仿真系統(tǒng)是在數(shù)據(jù)集成平臺軟硬件環(huán)境的支持下，研制模擬仿真、綜合分析的工具。內(nèi)容包括：

3.2.1 空間分析與仿真基本算法研究及開發(fā) 擴(kuò)展GIS的空間分析功能，研究三維疊置分析、三維緩沖分析、三維最優(yōu)路徑與工程優(yōu)化分析，為虛擬仿真研究提供基本三維空間分析函數(shù)庫。

3.2.2 工程沿線可視化的三維虛擬地理環(huán)境構(gòu)建 構(gòu)建南水北調(diào)西線工程沿線可視化的三維虛擬地理環(huán)境，模擬地表質(zhì)地、地表覆蓋、道路交通、高程、坡度、氣候等地理環(huán)境因素為不同調(diào)水方案工程實施研究提供三維地理環(huán)境。

3.2.3 工程沿線可視化的三維工程施工虛擬環(huán)境構(gòu)建 構(gòu)建南水北調(diào)西線工程沿線可視化的三維工程施工虛擬環(huán)境，模擬不同調(diào)水方案的各種工程參數(shù)，提供進(jìn)行線路投資空間三維分布的計算手段；以三維工程施工虛擬環(huán)境提供解決壩高與洞線長度優(yōu)化、多庫聯(lián)調(diào)輸水方式優(yōu)化等技術(shù)問題的工具。

3.2.4 工程沿線可視化的三維地質(zhì)虛擬環(huán)境構(gòu)建 在三維虛擬地理環(huán)境的基礎(chǔ)上，結(jié)合南水北調(diào)西線工程沿線的活動斷裂帶、地震烈度區(qū)劃、崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害資料，對不同選線方案主要地質(zhì)災(zāi)害危害和風(fēng)險性進(jìn)行虛擬研究和評估提供可視化平臺和手段。

3.2.5 虛擬系統(tǒng)集成應(yīng)用 在虛擬系統(tǒng)工具組件開發(fā)的基礎(chǔ)上，根據(jù)調(diào)水區(qū)、受水區(qū)、水源區(qū)不同的應(yīng)用目標(biāo)，在數(shù)據(jù)集成平臺的支持下，結(jié)合各專業(yè)模型，使虛擬系統(tǒng)平臺將水資源優(yōu)化配置、調(diào)水方案優(yōu)化、調(diào)水線路及聯(lián)合調(diào)度、生態(tài)環(huán)境影響等仿真模型能夠完整地集成在一起，形成一個面向具體應(yīng)用的虛擬仿真系統(tǒng)。

3.3 南水北調(diào)西線水資源合理配置研究

西北地區(qū)作為21世紀(jì)我國新的經(jīng)濟(jì)增長點，在國家糧食安全、能源、原材料工業(yè)等方面擁有無可替代的作用，突出的區(qū)位優(yōu)勢和相對薄弱的水資源條件，形成了該區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的主要矛盾。在西部大開發(fā)和西部地區(qū)嚴(yán)重缺水的背景下，依據(jù)受水區(qū)對水資源的內(nèi)在需求，就水資源開發(fā)、利用、配置、保護(hù)、管理等問題，進(jìn)行受水區(qū)不同水平年的需水預(yù)測和缺水識別；論證南水北調(diào)西線外調(diào)水與當(dāng)?shù)厮Y(jié)合利用方式；對不同調(diào)水量的供水目標(biāo)及供水范圍進(jìn)行分析，為確定西線各期調(diào)水工程合理的供水范圍、供水線路提供決策手段和方法。主要內(nèi)容包括：

3.3.1 受水區(qū)水資源演變內(nèi)在規(guī)律研究 區(qū)域產(chǎn)水量變化的趨勢，將直接影響水資源危機(jī)發(fā)生的頻次和程度。伴隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程以及不當(dāng)用水方式，受水區(qū)生態(tài)環(huán)境有繼續(xù)惡化的趨勢。事實上，所研究的受水區(qū)的生態(tài)退化是水危機(jī)即將發(fā)生的重大征兆。根據(jù)流域水循環(huán)演變趨勢，利用區(qū)域水資源二元演化模型，模擬受水區(qū)水資源在一定演變速率情景下流域供水和缺水變化趨勢，揭示未來水資源演變對受水區(qū)供水和缺水形勢的影響。

3.3.2 不同水平年需水與缺水預(yù)測 隨著人口增加和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，西北地區(qū)水資源需求不斷上升，而脆弱的生態(tài)環(huán)境和資源型缺水的自然條件，加劇了城市與農(nóng)村、工業(yè)與農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)之間的用水競爭。以經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的長期態(tài)勢和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的需要為基礎(chǔ)，在西部大開發(fā)的宏觀戰(zhàn)略指導(dǎo)下，結(jié)合受水區(qū)土地功能分區(qū)的分析，研究受水區(qū)不同水平年的需水預(yù)測，進(jìn)行水資源供需形勢和對經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響展望，分析缺水性質(zhì)以及缺水分布等態(tài)勢。

3.3.3 供水工程方案研究 利用數(shù)字動態(tài)模擬系統(tǒng)，對受水區(qū)的不同供水線路、供水工程進(jìn)行虛擬仿真，為確定供水工程的規(guī)模指標(biāo)，分析供水工程的可能性、可行性，提供技術(shù)方案和建議。

3.3.4 水資源合理配置研究 根據(jù)受水區(qū)缺水分布和調(diào)水區(qū)的不同輸出水量方案，利用虛擬研究環(huán)境平臺，針對不同供水范圍和供水目標(biāo)，進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性分析，提出不同來水條件下的水資源合理配置方案。

3.3.5 外調(diào)水與當(dāng)?shù)厮脫Q方式研究 基于虛擬仿真環(huán)境，對南水北調(diào)西線外調(diào)水與當(dāng)?shù)厮Y(jié)合利用方式進(jìn)行研究，主要內(nèi)容包括：對黃河流域各支流進(jìn)行流域水量的綜合平衡，合理確定從各支流的引水量，合理確定受水區(qū)的用水規(guī)模，進(jìn)一步確定支流向黃河干流的入流減少量，并通過水資源供需分析，合理確定南水北調(diào)西線工程需要對黃河干流增加的補(bǔ)水量。

3.3.6 沿線輸水方式優(yōu)化布置及調(diào)度研究 西線調(diào)水區(qū)的蓄水水庫分處不同的河流，在同一年份其水量豐枯不同，為滿足調(diào)水需要，對多庫聯(lián)合調(diào)度進(jìn)行研究。輸水方式若采用無壓流，則輸水隧洞斷面大，但襯砌要求相對簡單；若采用有壓輸水則斷面可縮小，但襯砌要求高，不同方式的輸水能力也不同，通過對輸水方式進(jìn)行優(yōu)化研究，對合理確定西線工程的輸水方式提供技術(shù)方案和建議。

3.4 南水北調(diào)西線后備水源戰(zhàn)略研究

在建立的南水北調(diào)西線遠(yuǎn)景調(diào)水區(qū)虛擬仿真平臺的基礎(chǔ)上，重點研究西線調(diào)出區(qū)自然變化和人類活動影響下的水資源狀況，遠(yuǎn)景調(diào)水區(qū)調(diào)水線路評價以及可調(diào)水量分析，主要內(nèi)容有：

3.4.1 水源區(qū)水資源評價。調(diào)出區(qū)人跡罕至，水文、氣象資料極度缺乏 通過對時空變異規(guī)律的分析，提出不同類型地區(qū)水文、水資源仿真模擬模型，從而在過去工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步摸清調(diào)出區(qū)不同地區(qū)、不同海拔、不同時間水資源的數(shù)量與質(zhì)量，較好地填補(bǔ)這一地區(qū)水資源時空分布和垂直變化的空白，為西線調(diào)水奠定可靠的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.4.2 遠(yuǎn)景調(diào)水區(qū)工程線路與規(guī)模研究 根據(jù)我國地勢西高東低的特點，在大量空間數(shù)據(jù)支持下，采用地理信息技術(shù)，在可預(yù)見的時間尺度內(nèi)，進(jìn)一步探討和評價西線調(diào)水可能實施的路線和調(diào)水路線上各種參數(shù)以及配套的工程型式和規(guī)模。在綜合分析的前提下，客觀反映各種調(diào)水線路的優(yōu)缺點和存在的主要問題，為西線南水北調(diào)遠(yuǎn)期決策服務(wù)。

3.4.3 遠(yuǎn)景調(diào)水區(qū)可調(diào)水量研究 可調(diào)水量在一定程度上取決于水源區(qū)的各種限制條件，通過中長期社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需水分析、豐平枯不同頻率下的影響模擬、流域生態(tài)系統(tǒng)用水預(yù)測、調(diào)水工程系統(tǒng)水量損失仿真以及調(diào)水區(qū)可能外援的水量，然后結(jié)合受水區(qū)的實際需要，擬定不同調(diào)水線路的調(diào)出水量。

3.5 南水北調(diào)西線調(diào)水對生態(tài)環(huán)境影響研究

3.5.1 調(diào)水對受水區(qū)土地利用/覆蓋影響研究 在對受水區(qū)土地利用和生態(tài)環(huán)境評價基礎(chǔ)上，研究不同調(diào)水量對土地利用/覆蓋變化和生態(tài)環(huán)境的影響。進(jìn)一步分析西線調(diào)水對生態(tài)建設(shè)的影響；研究西線調(diào)水對風(fēng)沙帶的影響。

3.5.2 調(diào)水對調(diào)出區(qū)生態(tài)環(huán)境影響研究 在不同調(diào)水方案基礎(chǔ)上，研究不同調(diào)水量對調(diào)出區(qū)土地利用和生態(tài)環(huán)境的影響。分析調(diào)水對水源調(diào)出區(qū)在不同的水量調(diào)出方案(包括不同年調(diào)水總量和季節(jié)分配方案)，對土地利用和生態(tài)環(huán)境變化的影響。模擬供水量的時空變化對旱澇災(zāi)害調(diào)節(jié)與防災(zāi)減災(zāi)的影響，并提出綜合應(yīng)對策略。

3.5.3 調(diào)水對調(diào)水沿線生態(tài)環(huán)境影響研究 研究不同調(diào)水方案對調(diào)水沿線土地利用和生態(tài)環(huán)境的影響，評價沿線淹沒損失，提出相應(yīng)的對策。