灌区地下水承载力评价理论与实践PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 水资源承载力研究现状 2

1.2.2 灌区水文循环研究现状 7

1.2.3 存在的问题及研究趋势 10

1.3 主要研究内容及技术路线 13

1.3.1 主要研究内容 13

1.3.2 技术路线 14

第2章 灌区地下水承载力理论探析 15

2.1 灌区地下水承载力的概念、内涵和特征 15

2.1.1 灌区地下水承载力的概念 15

2.1.2 灌区地下水承载力的内涵 18

2.1.3 灌区地下水承载力的特征 20

2.2 灌区地下水承载力影响因素 22

2.2.1 水资源数量和质量 22

2.2.2 水资源开发利用程度和方式 23

2.2.3 生态环境状况 23

2.2.4 社会经济发展水平 24

2.2.5 科技水平 24

2.2.6 人口及生活水平 24

2.2.7 其他资源 25

2.2.8 管理体制和政策法规 25

2.3 灌区地下水承载力研究的理论基础 26

2.3.1 灌区水资源－社会经济－生态环境复合系统 26

2.3.2 自然和人类活动作用下的水文循环过程与机制 28

2.3.3 可持续发展理论 28

2.3.4 广义水资源系统理论 29

2.4 本章小结 31

第3章 灌区水文循环的基本理论与模型 32

3.1 灌区水循环模式 32

3.1.1 自然水循环系统 32

3.1.2 人类活动对水循环的影响 33

3.1.3 灌区自然－人类活动作用下的水循环模式 34

3.2 SWAT和MODFLOW耦合的分布式水文模型 36

3.2.1 SWAT模型概述 38

3.2.2 MODFLOW模型概述 40

3.2.3 SWAT模型的不足与改进 41

3.2.4 SWAT-MODFLOW耦合模型的结构 42

3.2.5 SWAT-MODFLOW耦合模型的原理 43

3.3 本章小结 51

第4章 典型灌区的分布式水文模型建立 53

4.1 研究区概况 53

4.1.1 自然地理 53

4.1.2 灌排河渠 55

4.1.3 水文地质条件 56

4.1.4 水资源水环境状况 59

4.2 水文模型基础数据构建 62

4.2.1 地形 62

4.2.2 土壤属性 63

4.2.3 土地利用类型 67

4.2.4 气象数据 68

4.2.5 水文地质参数 69

4.2.6 农业管理措施 70

4.3 水文模型建立 71

4.3.1 流域划分 71

4.3.2 水文响应单元HRUs划分 71

4.3.3 地下水数值模型 74

4.4 水文模型率定和验证 76

4.4.1 模型率定 78

4.4.2 模型验证 83

4.5 基于分布式水文模型的水资源评价 88

4.5.1 水资源评价 88

4.5.2 水资源可用量 90

4.6 本章小结 92

第5章 基于指标体系灌区地下水承载力评价模型 93

5.1 灌区地下水承载力评价指标体系的建立 93

5.1.1 指标选取的原则 93

5.1.2 指标体系的构建 94

5.2 地下水承载力模糊综合评价模型 96

5.2.1 多层次模糊综合评价模型 97

5.2.2 评价典型年及评价分区 101

5.2.3 评价指标及等级界定 102

5.2.4 地下水承载力模糊层次综合评价 105

5.3 地下水承载力TOPSIS评价模型 111

5.3.1 评价原理和模型 112

5.3.2 基于TOPSIS法承载力评价 117

5.4 本章小结 120

第6章 灌区地下水承载力多目标评价模型 121

6.1 灌区地下水承载力多目标评价原理和流程 121

6.1.1 灌区地下水承载力多目标评价原理 121

6.1.2 灌区地下水承载力多目标评价流程 122

6.2 灌区地下水承载力多目标评价模型 122

6.2.1 模型建立 122

6.2.2 目标函数 124

6.2.3 约束条件 125

6.3 模型求解 127

6.3.1 多目标优化问题求解方法 128

6.3.2 改进的粒子群算法 133

6.3.3 基于TOPSIS法的承载力多目标PSO算法 137

6.4 灌区需水量预测 140

6.4.1 农业需水预测 140

6.4.2 第二产业需水预测 140

6.4.3 第三产业需水预测 141

6.4.4 生活需水预测 141

6.4.5 生态环境需水预测 142

6.4.6 需水总量 143

6.5 地下水承载力评价 144

6.5.1 承载力评价模型构建 144

6.5.2 现状年地下水承载力 147

6.5.3 规划水平年地下水承载力 147

6.6 本章小结 159

第7章 灌区地下水承载力风险分析 160

7.1 引言 160

7.2 地下水承载力风险的定义 161

7.3 灌区地下水承载力风险因素 162

7.4 灌区地下水承载力风险计算方法 163

7.4.1 蒙特卡罗法的原理 163

7.4.2 风险因素的概率分布 163

7.4.3 地下水承载力风险计算步骤 165

7.5 人民胜利渠灌区地下水承载力风险分析 166

7.5.1 风险因子及其概率分布 166

7.5.2 风险评价指标 167

7.5.3 地下水承载力风险分析 168

7.6 本章小结 168

第8章 结论与展望 170

8.1 结论 170

8.2 展望 171

参考文献 172