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第1章 绪论 1

1.1 问题的提出 1

1.2 水资源的概念 3

1.3 水资源的属性 6

1.3.1 自然属性 6

1.3.2 经济属性 7

1.3.3 社会属性 9

1.3.4 资产属性 11

1.3.5 环境属性 12

1.4 水资源的形成 14

1.4.1 自然水循环 14

1.4.2 社会水循环 16

1.4.3 水资源的形成 20

参考文献 22

第2章 汾河流域的环境特征 24

2.1 汾河流域史话 24

2.2 地理位置与行政区划 26

2.3 自然地理特征 26

2.3.1 地形地貌 26

2.3.2 气象气候 28

2.3.3 河流水系 28

2.3.4 区域地质 31

2.3.5 生物条件 32

2.3.6 土壤环境 33

2.4 社会经济特征 34

参考文献 36

第3章 汾河流域水资源评价 37

3.1 水资源评价原则与内容 37

3.1.1 水资源评价原则 37

3.1.2 水资源评价内容 38

3.2 地表水资源评价 40

3.2.1 降水量评价 40

3.2.2 水面蒸发量及干旱指数 41

3.2.3 地表水资源时空分布特征分析 42

3.2.4 地表水可利用量估算 43

3.3 地下水资源评价 43

3.3.1 地下水开发利用现状 43

3.3.2 水文及水文地质参数分析计算与确定 45

3.3.3 盆地平原区地下水资源量计算 46

3.3.4 山丘区地下水资源量计算 47

3.3.5 地下水可开采量评价 47

3.4 水资源总量评价 48

3.4.1 水资源总量 48

3.4.2 重复量的计算 48

3.4.3 水资源可利用量估算 48

3.5 水资源质量评价 49

3.5.1 地表水质量评价 49

3.5.2 地下水质量评价 51

3.6 水资源开发利用评价 53

3.6.1 供水工程及供水量 53

3.6.2 用水量调查评价 53

3.6.3 耗水量及废污水排放量 54

3.6.4 水资源开发利用程度 55

参考文献 55

第4章 汾河流域径流与水土侵蚀过程 56

4.1 研究进展 56

4.2 方法原理 58

4.3 数据分析与处理 60

4.3.1 气象数据库建立 61

4.3.2 DEM数据建立 62

4.3.3 土地利用数据库的建立 62

4.3.4 土壤属性数据库的建立 64

4.3.5 水文数据库建立 67

4.4 模型构建与运行 69

4.4.1 模型输入参数的赋值 69

4.4.2 模型运行时方法的选择 69

4.4.3 汾河上游土地利用／覆被变化分析 69

4.4.4 基于DEM的汾河流域河网水系提取 73

4.4.5 子流域的划分 74

4.4.6 模型构建及评价 75

4.5 土地利用／覆被变化下径流过程模拟研究 79

4.5.1 地表径流计算 79

4.5.2 地下径流（Base Flow） 80

4.5.3 下渗计算（Infiiltration） 80

4.5.4 壤中流计算 81

4.5.5 蒸散发计算 81

4.5.6 传输损失计算 81

4.6 土地利用／覆被变化下土壤侵蚀过程模拟研究 85

4.6.1 土壤侵蚀因子CUSLE 86

4.6.2 植被覆盖和作物管理因子CUSLE 87

4.6.3 保持措施因子PUSLE 87

4.6.4 地形因子LSUSLE 87

4.7 土地利用／覆被变化下径流泥沙对比分析 90

4.8 不同情景下径流与土壤侵蚀过程模拟预测 94

4.9 本章小结 98

参考文献 99

第5章 汾河流域水文过程研究 108

5.1 研究进展 108

5.1.1 水文过程研究进展 108

5.1.2 同位素水文研究进展 110

5.2 方法原理 113

5.2.1 同位素分析 113

5.2.2 水化学分析方法 114

5.2.3 PHREEQC模拟 115

5.2.4 样品采集与现场测定 116

5.2.5 实验室测定 116

5.3 汾河上游流域水文过程研究 118

5.3.1 植被带谱分析 118

5.3.2 水文地质分析 119

5.3.3 景观带尺度水化学过程分析 120

5.3.4 景观带尺度水文过程同位素示踪 121

5.4 汾河中下游流域水文过程研究 124

5.4.1 研究区水文地质分析 124

5.4.2 地表水水化学特征 126

5.4.3 浅层地下水的水化学特征 126

5.4.4 地表水同位素特征 128

5.4.5 研究区浅层地下水同位素特征 128

5.4.6 汾河干流河水、浅层地下水及大气降水的转化关系 129

5.5 本章小结 130

参考文献 131

第6章 汾河流域水文系统破坏过程研究 138

6.1 研究动态 139

6.1.1 同位素示踪技术研究动态 139

6.1.2 水文过程模拟研究动态 139

6.1.3 FEFLOW地下水数值模拟研究动态 141

6.1.4 矿区地下水数值模拟研究动态 143

6.2 方法原理 144

6.2.1 样品采集与现场测定 144

6.2.2 实验室测定 145

6.2.3 模型模拟 145

6.3 汾河流域水文系统破坏过程示踪研究 145

6.3.1 采矿活动对地表水的破坏 146

6.3.2 采矿活动对地下水的破坏 148

6.3.3 结论与讨论 150

6.4 典型矿区水文系统破坏过程模拟研究 150

6.4.1 模型构建 150

6.4.2 模型识别与参数校验 153

6.4.3 模型预报及应用 155

6.4.4 结论与讨论 160

6.5 典型小流域水文系统破坏过程模拟研究 161

6.5.1 晋祠泉域地下水数值模型建立 163

6.5.2 工矿区地下水模型参数敏感性分析 177

6.5.3 模型预报及应用 180

6.5.4 结论与讨论 186

6.6 本章小结 187

参考文献 188

第7章 汾河流域水文系统污染过程研究 192

7.1 研究动态 193

7.1.1 国外研究进展 193

7.1.2 国内研究进展 195

7.2 方法原理 198

7.2.1 氮同位素 198

7.2.2 氧同位素 199

7.2.3 15N和18O相关法的优点 199

7.3 汾河流域中下游水体污染过程的同位素示踪研究 199

7.3.1 研究区水文地质条件 200

7.3.2 样品采集与测定 201

7.3.3 矿区水质分析评价 202

7.3.4 水体中三氮转化过程 203

7.3.5 水体污染源的氮氧同位素示踪 204

7.3.6 水体污染过程的化学信号甄别 206

7.4 结论 212

7.5 本章小结 212

参考文献 213

第8章 汾河流域水资源承载力研究 217

8.1 研究动态 218

8.1.1 水资源承载力概述 218

8.1.2 水资源承载力研究进展 219

8.1.3 水资源承载力的研究方向 224

8.2 方法原理 227

8.2.1 水资源赋存状况 228

8.2.2 用水结构和用水水平 228

8.2.3 水资源承载力计算 229

8.2.4 水资源承载力评价指标体系 231

8.3 水资源承载力研究 233

8.3.1 数据来源 234

8.3.2 水资源承载力研究结果 235

8.4 结论 243

8.4.1 水资源开发利用对策 243

8.4.2 水资源承载力研究中存在的问题 245

8.5 本章小结 246

参考文献 247

第9章 汾河流域水资源联合调控研究 250

9.1 汾河流域水资源联合调控的总体思路 250

9.1.1 联合调控思路 250

9.1.2 联合调控原则 251

9.2 汾河流域水资源联合调控的体系构建 252

9.2.1 联合调控分区 252

9.2.2 联合调控体系 253

9.3 汾河流域水资源联合调控的水源分析 255

9.3.1 地表水源分析 255

9.3.2 地下水源分析 261

9.3.3 生活节水分析 262

9.3.4 中水回用分析 263

9.3.5 非传统水源分析 264

9.4 汾河流域水资源联合调控的路径选择 264

9.4.1 联合调控层次 264

9.4.2 联合调控路径 265

9.5 汾河流域水资源联合调控的对策分析 270

9.5.1 发挥政府职能 270

9.5.2 建设节水型社会 271

9.5.3 加强水源保护 272

9.5.4 实施“红线”管理 272

9.5.5 加强一体化管理 272

9.5.6 完善管理机制 273

9.5.7 强化科技支撑 273

参考文献 274