第一篇 概论 3
第1章 湖泊长期水量变化 3
1.1湖泊水位变化研究的基本理论和实践 4
1.1.1从封闭湖泊到吞吐湖泊的研究 4
1.1.2湖泊水位的指标体系 4
1.1.3从个体湖泊研究到区域综合 5
1.1.4从湖泊水位变化过程到变化机制的研究 6
1.2太湖历史时期湖泊水量变化研究 7
1.2.1太湖以及流域自然地理概况 7
1.2.2过去3000年气候变化下湖泊水量变化 11
1.2.3历史时期太湖水位和水量变化研究 12
第2章 湖泊水量变化与极端水文事件 14
2.1历史时期极端气候水文事件 14
2.2从高分辨湖泊沉积记录中追踪极端水文事件 16
2.3极端气候水文事件数值模拟 17
2.4气候机制下极端水文事件的情景预测 18
第3章 湖泊水质与湖泊营养演化 21
3.1湖泊水质变化与湖泊营养演化 21
3.2长期湖泊环境演化的研究途径 22
3.3数据与模拟对比分析 25
3.3.1数据与模拟对比 25
3.3.2不确定性分析 26
参考文献 27
第二篇 历史时期太湖水环境演变 35
第4章 过去3000年以来流域气候植被和太湖水量变化 35
4.1钻孔岩心和沉积时代 35
4.2太湖流域抱粉记录及气候植被变化 38
4.2.1孢粉特征及其序列变化 38
4.2.2花粉参数 40
4.2.3根据花粉参数指示的气候植被和人类活动变化 44
4.3过去3000年以来气候——下垫面变化下的太湖流量模拟 48
4.3.1模型和模拟试验 49
4.3.2模型率定和控制试验 50
4.3.3历史时期模拟试验 51
4.3.4敏感性控制因子试验 53
第5章 太湖过去150年以来极端洪水的沉积记录 55
5.1沉积钻孔和试验分析 56
5.2太湖沉积序列和极端气候标识 56
5.2.1沉积年代序列 56
5.2.2沉积粒度特征 57
5.2.3磁学特征 59
5.3湖泊沉积与降水、流量相关分析 61
5.4极端历史洪水年份的重建 62
第6章 基于沉积考古重建太湖历史极端洪水 66
6.1历史洪水的考古和文献证据 66
6.1.1水则碑洪水记录 66
6.1.2校验水则碑记录的洪水位 66
6.1.3观测水位与水则碑水位的衔接 68
6.2历史洪水的沉积信号 69
6.2.1沉积粒度指标 69
6.2.2磁性参数指标 70
6.3重建历史时期的极端洪水年 71
6.3.1洪水序列重建 71
6.3.2极端洪水年的水位和年份 71
6.3.3洪水重现期分析 73
6.4极端洪水与气候关联分析 74
6.4.1PDO气候指标及关联性检验 74
6.4.2太湖历史洪水的气候关联分析 75
6.4.3对太湖历史极端洪水重建的讨论 76
第7章 太湖1889洪水年模拟 79
7.1数据和方法 79
7.2控制试验和验证 81
7.2.1对太湖洪水产流的模拟能力 81
7.2.2对太湖入湖洪水量和过程的模拟能力 82
7.3 1889年洪水模拟 83
7.3.1极端洪水年的产流和汇流模拟 83
7.3.2极端洪水年的重现期和误差估计 85
7.4对太湖1889年极端洪水模拟的讨论 85
第8章 气候变化下太湖极端洪水情景预测 88
8.1区域资料和模拟试验设计 88
8.1.1模拟试验方案 88
8.1.2极端洪水年的气候模式 89
8.1.3不确定性分析 90
8.1.4极端洪水的气候效应和风险系数 92
8.2极端洪水年模拟 92
8.2.1现代气候模式下洪水模拟（试验1） 92
8.2.2历史气候模式下洪水模拟（试验2） 95
8.3气候变暖下太湖极端洪水归因分析 96
8.3.1不同驱动因子模拟的对比 96
8.3.2归因机制分析讨论 99
参考文献 101
第三篇 历史时期太湖水质变化 109
第9章 湖泊富营养化数值模拟的研究 109
9.1湖泊富营养化中的核心问题 109
9.2流域—湖泊营养盐的机理性模型研究 110
9.3SWAT模型功能和应用 114
9.3.1模型的主要功能 114
9.3.2模型的应用 116
第10章 太湖流域营养盐现代过程模拟 118
10.1以动力模拟途径追踪湖泊富营养化长期变化 118
10.2空间与非空间数据及其处理 119
10.2.1地形和水系 119
10.2.2构建流域基础数据库 120
10.2.3入湖和出湖水量的处理 122
10.2.4营养盐分类和数据处理 123
10.3模型与模拟方案 123
10.3.1模型的输入、输出和运行界面 123
10.3.2模拟方案 124
10.4现代典型年份营养盐输移模拟试验 124
10.4.1初始值设置 124
10.4.2模型运行与率定 126
10.4.3模型校验 127
10.4.4模拟结果 129
10.5现代连续年份营养盐输移模拟试验 132
10.5.1流域点源输入 132
10.5.2模型验证和率定 133
10.5.3模拟结果 134
10.5.4不同因子对营养盐贡献 137
第11章 太湖流域20世纪60年代营养物质输移的模拟 139
11.1人类活动强度变化的转折点——20世纪60年代 139
11.2数据和处理 140
11.2.1静态数据 140
11.2.2半静态数据 141
11.2.3动态数据 141
11.3 20世纪60年代流域营养物质输移动态模拟 143
11.3.1季节变化 143
11.3.2空间变化 145
11.4 20世纪60年代至21世纪头10年营养盐输移变化趋势模拟 146
11.4.1变化趋势 146
11.4.2总氮、总磷输移趋势与气候关系分析 147
11.5营养物质输移的影响因子 149
第12章 过去200年太湖流域营养盐变化模拟 151
12.1模拟方案和试验设置 152
12.1.1模拟方案 152
12.1.2数据处理 152
12.1.3未来试验气候场设置 153
12.2太湖流域200年营养盐自然本底模拟 156
12.2.1时间和空间模拟结果 156
12.2.2模拟与地质数据的对比 159
12.3太湖流域营养盐产量变化的预测 160
12.3.1模拟系统设置 160
12.3.2流域营养盐变化趋势 162
第13章 总结和展望 164
13.1对太湖历史时期极端洪水的认识 164
13.2对极端洪水发生过程和机制的认识 165
13.3对太湖富营养化历史演化的认识 166
13.4湖泊模拟的研究方向 167
参考文献 169
致谢 177