西南喀斯特地区水循环过程及其水文生态效应PDF电子书下载

第1章 西南喀斯特典型区概况及生态环境特征 1

1.1 引言 1

1.2 典型研究区概况 2

1.2.1 贵州省 2

1.2.2 乌江流域 3

1.2.3 后寨河流域 4

1.2.4 陈旗流域 5

1.2.5 花江峡谷 7

1.2.6 荔波自然保护区 7

1.3 水文地质特征 8

1.3.1 普定岩溶地区水文地质特征 8

1.3.2 花江岩溶地区水文地质特征 10

1.3.3 荔波岩溶地区水文地质特征 14

1.4 生态环境特征 18

1.4.1 植物的选择性生长 18

1.4.2 土壤的脆弱性 20

1.4.3 水土资源的不平衡 21

1.4.4 表层岩溶与生态环境的相互关系 21

第2章 喀斯特区水文地质参数及生态水文实验 22

2.1 引言 22

2.2 土壤入渗试验 22

2.2.1 Guelph入渗仪入渗试验 22

2.2.2 单环变水头入渗试验 24

2.3 表层岩溶带的水文地质特征 27

2.3.1 表层岩溶带 27

2.3.2 表层岩溶带裂隙率的测定 29

2.3.3 表层岩溶带发育深度及受地形的影响 31

2.3.4 表层岩溶带裂隙渗透系数测定 37

2.4 岩溶裂隙入渗试验及数值模拟反求渗透系数 38

2.4.1 野外裂隙注水入渗试验 38

2.4.2 数值模拟原理 39

2.4.3 数值模型构建与裂隙水文地质参数推求 39

2.4.4 不同裂隙组合情形下入渗水流模拟 40

2.5 岩溶含水层抽水试验 42

2.5.1 等效多孔介质井流方程 42

2.5.2 双重介质井流方程 43

2.5.3 抽水试验 44

2.5.4 水文地质参数推求结果分析 45

2.6 基于流量衰减过程的渗透系数推求 48

2.6.1 通过衰减系数推求含水层渗透系数 48

2.6.2 基于Brutsaert方法的渗透系数推求 52

2.7 喀斯特小流域（陈旗）生态水文观测 57

2.7.1 不同生境区气象、水文观测 57

2.7.2 不同植被覆盖区的气象、水文变化特征 59

2.7.3 不同生境区土壤水分测定及变化特征分析 62

第3章 喀斯特流域降水-径流响应统计分析模型 71

3.1 引言 71

3.2 喀斯特流域降水-径流响应特征分析 72

3.2.1 研究区域和观测资料 72

3.2.2 时间序列分析方法 76

3.2.3 岩溶泉降水-径流响应分析 79

3.3 喀斯特流域降水-径流响应模拟 85

3.3.1 多元线性回归模型 85

3.3.2 人工神经网络模型 90

3.4 喀斯特流域枯季径流分析 101

3.4.1 枯季径流分析方法 102

3.4.2 衰减系数区域化分析 106

第4章 喀斯特流域概念性水文模型及应用 113

4.1 引言 113

4.2 喀斯特流域月水文模型 114

4.2.1 喀斯特流域径流形成过程 114

4.2.2 模型原理及计算方式 114

4.2.3 模型参数优化方法 124

4.2.4 实例应用 125

4.3 喀斯特流域日水文模型 136

4.3.1 模型结构 136

4.3.2 模型原理 137

4.3.3 实例应用 141

第5章 喀斯特流域分布式水文模型及应用 152

5.1 引言 152

5.2 喀斯特流域分布式水文模型概述 152

5.2.1 喀斯特含水层特征 152

5.2.2 喀斯特流域多重水流运动 155

5.2.3 多重介质含水层水流计算模型概述 160

5.2.4 喀斯特流域分布式水文模型建模思路 161

5.3 喀斯特流域多重水流计算及分布式水文模型 163

5.3.1 基于连续介质的分布式土壤-植被-水文模型 163

5.3.2 基于多重介质等效体的分布式水文模型 172

5.4 喀斯特流域水文过程模拟 178

5.4.1 模型资料 179

5.4.2 陈旗流域裂隙生成 184

5.4.3 模型参数率定与验证 185

5.4.4 岩石裂隙对水文过程的影响分析 189

5.5 岩溶地貌对水文过程影响的模拟 194

5.5.1 模型资料 194

5.5.2 参数率定与模型验证 200

5.5.3 落水洞对汇流过程的影响 202

5.5.4 深层径流带对地下河径流过程的影响 203

5.6 喀斯特流域地下水数值模拟 204

5.6.1 基于等效连续介质的MODFLOW模型 204

5.6.2 基本原理及数值求解方法 205

5.6.3 典型喀斯特流域地下水数值模拟 205

5.6.4 后寨河流域模型构建 205

5.6.5 模型识别与验证结果分析 211

5.6.6 模型参数灵敏度分析 215

第6章 喀斯特流域水源划分及植物水分利用的同位素分析方法 218

6.1 引言 218

6.2 基于稳定同位素和水化学成分的流域径流划分 220

6.2.1 原理与方法 220

6.2.2 采样与测试 221

6.2.3 氢、氧同位素关系及水化学动态变化 221

6.3 喀斯特地区土壤、植被水分同位素测定 226

6.3.1 样品采集 226

6.3.2 野外试验 227

6.3.3 室内试验 228

6.4 喀斯特地区植物水分来源计算及影响因素 230

6.4.1 水分来源比例的测算方法 230

6.4.2 测算结果分析 231

第7章 喀斯特流域植被耗水量及生态需水量估算 249

7.1 引言 249

7.2 喀斯特流域典型植被耗水量的测定与计算 249

7.2.1 花江石漠化生态修复样区典型建群植物——花椒林地蒸腾耗水量 249

7.2.2 普定样区优势适生树种的生态耗水量 254

7.2.3 花江喀斯特峡谷石漠化地区花椒林地最大与最小生态需水量 256

7.3 基于分布式水文模型的喀斯特流域植被耗水量计算 258

7.3.1 流域植被散发计算 258

7.3.2 植被散发量影响因素 260

7.3.3 植被可利用水资源量计算 263

第8章 西南喀斯特地区水循环变化特征及气候变化的水文效应 265

8.1 引言 265

8.2 贵州省水文要素变化特征 265

8.2.1 贵州省降水变化特征 265

8.2.2 降水集中度及其变化特征 270

8.2.3 气候变化对潜在蒸散发影响的分析 274

8.2.4 贵州省径流变化特征分析 283

8.2.5 贵州省年径流系数变化及影响因素分析 290

8.3 乌江流域水循环要素变化特征 302

8.3.1 乌江流域降水、气温变化特征 302

8.3.2 乌江流域蒸散发量变化特征 304

8.4 气候变化的水文效应评估 309

8.4.1 未来气候变化趋势分析 309

8.4.2 未来气候变化对潜在蒸散发影响的分析 311

8.4.3 气候变化对区域径流的影响 313

参考文献 316