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第一篇理论与技术 3

第1章 绪论 3

1.1 研究背景与意义 3

1.1.1 选题背景 3

1.1.2 理论背景 5

1.1.3 拟解决的关键科学问题 8

1.1.4 研究意义 8

1.2 同内外研究动态与趋势 9

1.2.1 干旱驱动机制研究进展 9

1.2.2 干旱评价指标研究进展 10

1.2.3 干旱风险评价研究进展 13

1.2.4 干旱风险区划研究进展 14

1.2.5 干旱风险应对研究进展 14

1.3 区域干旱应对存在问题 16

1.4 研究内容与技术路线 16

1.4.1 研究内容 16

1.4.2 技术路线 18

第2章 广义干旱风险评价与风险应对理论框架及技术体系 20

2.1 广义干旱的内涵 20

2.2 广义干旱的驱动机制 25

2.3 广义干旱的定量评价 26

2.3.1 广义供水量 27

2.3.2 广义需水量 28

2.3.3 广义干旱评价指标 28

2.4 广义干旱的风险评价 30

2.5 广义干旱的风险区划 32

2.6 广义干旱的综合应对 34

第3章 广义干旱风险评价与风险应对模拟模型 36

3.1 需求分析与整体开发思路 36

3.2 WEP-GD模型结构 37

3.3 WEP-GD模型要素过程 38

第二篇海河流域干旱时空演变特征 43

第4章 研究区概况 43

4.1 自然地理条件 43

4.1.1 地形地貌 43

4.1.2 水文气象 44

4.1.3 土壤植被 44

4.1.4 河流水系 44

4.2 社会经济状况 45

4.3 水资源及开发利用概况 46

4.4 历史旱情概况 47

第5章 不同干旱指标在海河流域的应用 48

5.1 数据准备 48

5.2 干旱指标的选取 49

5.3 干旱指标的应用结果 50

5.3.1 典型旱灾年旱情空间分布对比 50

5.3.2 典型研究区的应用结果对比 71

第6章 海河流域干旱驱动模式识别 73

6.1 气候变化 73

6.2 下垫面条件（土地利用）变化 74

6.3 水利工程条件 74

6.4 流域干旱驱动模式 75

第7章 海河流域干旱时空演变特征 77

7.1 干旱时间变化特征分析 77

7.2 干旱空间变化特征分析 83

第8章 小结 88

第三篇东辽河流域广义干旱风险评价与综合应对 91

第9章 研究区概况 91

9.1 流域自然地理概况 91

9.1.1 地理位置 91

9.1.2 地质地貌 91

9.1.3 河流水系 92

9.1.4 气候水文 94

9.1.5 土壤特征 97

9.1.6 植被特征 104

9.2 流域社会经济概况 106

9.3 流域土地利用概况 107

9.4 流域水资源概况 107

9.4.1 流域水资源量 107

9.4.2 流域水资源开发利用程度 108

9.5 流域历史旱情概况 108

9.5.1 流域干旱灾害特征 108

9.5.2 流域干旱灾害发展趋势 109

第10章 东辽河流域广义干旱驱动机制识别 111

10.1 流域气象水文要素演变规律分析 111

10.1.1 大气水汽含量 111

10.1.2 降水量 120

10.1.3 气温值 121

10.1.4 潜在蒸发量 122

10.1.5 天然径流量 124

10.1.6 土壤含水量 127

10.2 流域下垫面条件演变规律分析 128

10.2.1 土地利用条件 128

10.2.2 水利工程条件 136

10.3 流域广义干旱驱动模式识别 138

第11章 WEP-GD模型在东辽河流域的应用 140

11.1 输入数据及格式化处理 140

11.1.1 数字高程信息 141

11.1.2 土壤信息 148

11.1.3 土地利用信息 149

11.1.4 气象水文信息 150

11.1.5 水利工程信息 155

11.1.6 社会经济及供用水信息 156

11.2 模型校验与验证 156

第12章 东辽河流域广义干旱定量化评价 161

12.1 流域广义干旱评价指标构建 161

12.1.1 指标构建 161

12.1.2 指标验证 165

12.2 流域广义干旱评价指标模拟效果分析 167

12.2.1 对比DI指标与SPI指标模拟结果 168

12.2.2 对比DI指标与PISI指标模拟结果 171

12.2.3 对比DI指标与RWD指标模拟结果 173

12.3 流域广义干旱评价内容识别 176

12.4 流域广义干旱时空分布规律 177

12.4.1 流域广义干旱次数分布规律 177

12.4.2 流域广义干旱持续时间分布规律 184

12.4.3 流域广义干旱强度分布规律 192

第13章 东辽河流域广义干旱风险评价与风险区划 200

13.1 流域广义干旱风险评价方法 200

13.1.1 边缘分布函数的确定 200

13.1.2 联合分布函数的选取 204

13.1.3 重现期分析 207

13.1.4 流域广义干旱风险分析 209

13.2 不同驱动力作用下的流域广义干旱风险分析 212

13.2.1 自然气候变化情景 213

13.2.2 人为气候变化情景 215

13.2.3 下垫面条件变化情景 218

13.2.4 水利工程调节情景 220

13.2.5 综合分析 223

第14章 东辽河流域广义干旱风险应对 225

14.1 应对目标 225

14.2 应对策略 225

14.3 解决方案 225

14.3.1 提高农田灌溉水利用系数 225

14.3.2 减少田间土面蒸发 227

14.3.3 流域外调水 232

14.4 应对措施 245

第15章 小结 246

第四篇滦河流域干旱驱动机制识别及定量化评价 251

第16章 研究区概况 251

16.1 自然地理概况 251

16.1.1 地理位置 251

16.1.2 自然地理条件 252

16.2 社会经济概况 255

16.2.1 行政区划与人口 255

16.2.2 社会经济发展情况 256

16.2.3 水利工程建设 256

16.3 水资源与历史旱情概况 256

16.3.1 流域水资源量和开发利用程度 256

16.3.2 流域历史旱情概况 257

第17章 基于SWAT模型的滦河流域分布式水文模拟 258

17.1 SWAT模型原理及结构 258

17.2 SWAT模型数据库的构建 260

17.2.1 数据格式与坐标系统 261

17.2.2 数据库构建过程 261

17.3 降水空间分布不确定性对分布式流域水文模拟的影响 266

17.3.1 雨量站降水数据时间维尺度扩展方法 267

17.3.2 武烈河流域SWAT模型构建 268

17.3.3 降水输入的不确定性分析 271

17.3.4 降水输入对分布式径流模拟结果的影响 273

17.4 SWAT模型在滦河流域分布式水文模拟中的适用性 275

17.4.1 流域离散化与模拟方法选择 275

17.4.2 基于SWAT模型的滦河流域分布式水文模拟 275

第18章 滦河流域径流演变归因识别 279

18.1 流域水文气象要素演变规律分析 279

18.1.1 降水量 279

18.1.2 气温 282

18.1.3 潜在蒸发量 283

18.1.4 天然径流量 285

18.2 滦河流域径流演变归因识别方法 286

18.2.1 水文序列阶段划分 287

18.2.2 天然径流量模拟 289

18.3 滦河流域气候与人类活动对径流影响的归因识别 292

18.3.1 流域径流量变化归因的年际特征 292

18.3.2 流域径流量变化归因的年内特征 292

第19章 滦河流域干旱评价研究 294

19.1 基于分布式水文模拟的流域干旱评价模式构建 294

19.1.1 基于水分平衡的水分距平指数计算 294

19.1.2 干旱指标计算 296

19.1.3 权重因子修正 297

19.2 干旱评价模式验证 298

19.2.1 历史干旱事件过程验证 298

19.2.2 典型干旱年份旱情发展的空间分布验证 299

19.3 滦河流域干旱时空分布特征 301

19.3.1 流域干旱影响范围演变特征 301

19.3.2 流域干旱频率空间分布特征 303

19.3.3 流域干旱持续时间空间分布 304

19.3.4 流域干旱强度空间分布特征 305

19.4 滦河流域土地利用覆被变化的干旱响应 307

19.4.1 土地利用覆被变化对干旱影响范围的影响 307

19.4.2 土地利用覆被变化对干旱频率的影响 308

19.4.3 土地利用覆被变化对干旱持续时间的影响 309

19.4.4 土地利用覆被变化对干旱强度的影响 311

19.5 滦河流域干旱应对措施 312

第20章 小结 314

参考文献 316

附表 326