淮河流域二元水循环研究进展PDF电子书下载

第一部分 基本循环过程、相关理论及其研究的技术方法 1

1海河流域降水演变研究进展 1

1.1降水形成机制 1

1.1.1降水的形成过程 1

1.1.2降水形成的主要影响因子 2

1.1.3降水模拟模型研究进展 2

1.2海河流域降水的主要特征及影响因子 4

1.2.1海河流域不同区域降水特征 4

1.2.2海河流域不同季节降水特征 4

1.2.3海河流域降水的主要影响因子 4

1.3气候变化对降水的影响 8

1.3.1气候变化影响降水的事实 8

1.3.2大气环流对降水的影响 9

1.3.3气溶胶对降水的影响 10

1.3.4气候变化条件下海河流域降水演变特征 10

1.4人类活动对降水的影响 11

1.4.1下垫面变化对降水的影响 11

1.4.2城市化对海河流域降水格局的影响 12

1.5降水监测与时空展布 13

1.5.1降水监测方法 13

1.5.2降水空间展布方法 15

1.5.3降水时间展布方法 18

参考文献 19

2蒸发过程 23

2.1蒸散发理论研究进展 23

2.1.1蒸散发机理的研究 23

2.1.2蒸散发的测定 25

2.1.3蒸散发的两个假设 27

2.2蒸散发的模拟现状研究 30

2.2.1分布式水文模型对蒸散发的模拟 30

2.2.2陆面过程模型对蒸散发的模拟 32

2.3基于Budyko假设的流域水热耦合规律研究 33

2.3.1 Budyko假设的提出 34

2.3.2 Budyko理论框架下的研究 35

2.4海河流域蒸散发研究现状 41

参考文献 43

3地表过程研究综述 49

3.1产流机理 49

3.1.1简述 49

3.1.2蓄满产流模式 51

3.1.3超渗产流模式 53

1.4混合产流模式 54

3.1.5不同产流模式对比 55

3.2汇流模拟方法 55

3.2.1水文学方法 56

3.2.2水动力学方法 60

3.2.3其他水流演进方法 62

3.3径流变化的主要研究方法 64

3.3.1径流变化周期的研究方法 64

3.3.2径流变化趋势的研究方法 65

3.3.3径流突变点的研究方法 66

3.4人类活动对海河径流演变的影响 67

参考文献 69

4地下水文过程 73

4.1概述 73

4.1.1地下水的重要性 73

4.1.2研究的主要任务 74

4.1.3地下水研究的历史进展 74

4.1.4当前研究的关键科学问题 76

4.2地下水文过程 77

4.2.1地下水的补给 77

4.2.2地下水的排泄 80

4.3地下水评价方法 81

4.3.1经验方法 82

4.3.2数值模拟法 86

4.3.3有关问题的探讨 92

4.4海河流域地下水演变 95

4.4.1海河流域地下水概况 95

4.4.2人类活动下的地下水演变 101

参考文献 105

第二部分 水循环的二元演化及其伴生过程 109

5流域水环境演化机制与水污染控制 109

5.1流域水环境演变的特征与机理分析 109

5.1.1流域水环境演变的发展特征 109

5.1.2海河流域水环境剧烈变化的现状 115

5.1.3流域水环境演变的应对措施 119

5.2流域水污染及其控制研究现状与趋势 120

5.2.1流域水污染及其控制研究现状 120

5.2.2流域水污染识别与污染特征 122

5.2.3流域污染负荷总量控制 123

5.2.4污染源的控制措施与对策 126

5.2.5流域水污染识别与调控研究的趋势 128

5.3流域水体水环境承载力 130

5.3.1水环境承载力研究简述 130

5.3.2水环境承载力研究的发展 134

5.3.3水环境承载力研究的方法 138

5.4流域水环境系统模拟 143

5.4.1流域水环境系统模拟简述 143

5.4.2水质模型研究综述 144

5.4.3流域水环境系统模拟简述 146

5.4.4流域系统模型研究 147

参考文献 155

6水生态演变 159

6.1水生态系统演变 160

6.1.1水循环过程中的生态效应 160

6.1.2海河流域水生态系统二元演化驱动力研究 161

6.1.3海河流域水生态系统演变过程研究 168

6.2生态需水计算理论 170

6.2.1河道内生态环境需水 171

6.2.2河道外生态环境需水 173

6.2.3海河流域生态环境需水计算理论 175

6.3水生态系统保护与修复 178

6.3.1生态水文分区 178

6.3.2水生态系统保护与修复的时空尺度 183

6.3.3水生态系统服务功能 185

6.4总结 191

参考文献 192

7农业水循环 195

7.1农业水循环演变 195

7.1.1雨养农业 196

7.1.2灌溉农业 198

7.1.3节水农业 199

7.2农业水循环通量 200

7.2.1农业水循环通量核算 200

7.2.2农田蒸散发核算 201

7.3农业用水量 209

7.3.1作物需水量 210

7.3.2非耕地与人畜用水量 211

7.3.3农业用水量核算与预测 212

7.3.4海河流域农业用水量 216

7.4农业用水效益和效率 219

7.4.1农业用水效益 219

7.4.2农业用水效率 222

7.4.3高效用水 224

7.4.4节水潜力的计算 227

7.5农业生态系统的服务功能 229

7.5.1农业生态系统的内涵 229

7.5.2农田生态系统服务功能价值评价 231

参考文献 237

8城市水循环 243

8.1城市化的水循环效应 243

8.1.1城市化对自然水循环的影响 243

8.1.2城市化对社会循环的影响 247

8.1.3城市化的虚拟水效应 248

8.2城市二元水循环过程及其演变 249

8.2.1城市二元水循环过程 249

8.2.2城市二元水循环过程的水量演变 254

8.3城市水循环系统健康状态评价及调控机制 262

8.3.1城市水循环系统状况表征 262

8.3.2城市水循环系统健康评价研究 263

8.3.3健康目标下的城市水循环系统调控机制研究 265

8.4基于二元水循环的城市和农村水资源联合调控 270

8.4.1以水源类型为区分的取水调控 270

8.4.2以侧支水循环为基础的用水调控 273

8.5展望 275

参考文献 276

第三部分 二元水循环的先进技术方法及应用研究 279

9流域下垫面数据获取技术 279

9.1地形数据及其处理 279

9.1.1地形数据 279

9.1.2地形数据DEM的获取方法 280

9.1.3地形数据DEM在流域水文的应用 280

9.1.4强人类活动干扰下的平原区数字水系提取实例应用 281

9.2土地利用和土壤数据获取与处理 286

9.2.1土壤数据获取与处理 286

9.2.2土地利用数据获取与处理 290

9.3人工用水数据获取与处理 293

9.3.1人工用水过程 293

9.3.2人工用水数据处理及展布 294

9.4小结 295

参考文献 296

10分布式水文模型技术 297

10.1分布式水文模型综述 297

10.1.1国外研究进展 297

10.1.2国内研究进展 298

10.2流域分布式水循环模型WEP 299

10.2.1 WEP模型的发展 299

10.2.2 WEP模型结构 300

10.2.3 WEP模型特点 302

10.2.4海河流域WEP模型 302

10.3 SWAT模型 306

10.3.1 SWAT模型的发展 306

10.3.2 SWAT模型结构 306

10.3.3 SWAT模型特点 307

10.3.4 SWAT模型应用进展 309

10.3.5海河流域强人类活动地区SWAT模型 310

参考文献 316

11区域目标ET控制技术 319

11.1区域ET研究进展 319

11.2区域目标ET计算 322

11.2.1区域目标ET的制定原则 322

11.2.2区域目标ET分类 322

11.2.3区域目标ET的计算方法 323

11.3区域目标ET的调控措施 330

11.3.1合理调整种植结构 331

11.3.2推广抗旱节水品种 331

11.3.3测墒灌溉 332

11.3.4秸秆覆盖 332

11.3.5灌溉设施节水 332

参考文献 332

12地下水CFCs定年和环境示踪技术 335

12.1概述 335

12.2 CFCs定年方法及原理 337

12.2.1数学物理模型 337

12.2.2地下水CFCs年龄计算 337

12.2.3地下水补给温度估算 338

12.2.4地下水CFCs比值年龄 339

12.2.5地下水混合比估算 339

12.3影响CFCs地下水定年的主要因素 340

12.3.1温度对CFCs定年的影响 341

12.3.2过量空气 341

12.3.3不饱和带厚度 341

12.3.4土壤吸附 341

12.3.5生物降解 341

12.3.6污染 342

12.4地下水CFCs定年和示踪若干应用 342

12.4.1降水垂直入渗速率估算 342

12.4.2岩溶水与河水的关系 343

12.4.3农灌水入渗评价 343

12.5北京平原区地下水CFCs年龄和可更新能力 344

12.5.1研究区概况 344

12.5.2研究方法 345

12.5.3平原区水文地质条件 345

12.5.4第四系浅部含水层分布特征 346

12.5.5第四系深部含水层分布特征 347

12.5.6同位素组成及特征 348

12.5.7地表水δ18O和δ2H同位素 349

12.5.8浅层地下水年龄 353

12.5.9深层地下水年龄 355

12.5.10地下水年龄与可更新能力评价 357

12.5.11结论 363

12.6河水与地下水关系应用研究——以关中盆地为例 364

12.6.1研究区概况 364

12.6.2采样和测试 364

12.6.3结果分析 365

12.6.4结论 366

参考文献 367