第1章 绪论 1
1.1 水文与水资源学研究的对象和任务 1
1.2 水文与水资源的基本特征及研究方法 5
1.2.1 水文与水资源的基本特征 5
1.2.2 水文与水资源学的研究方法 6
1.3 世界和中国水资源概况 7
1.3.1 世界水资源概况 7
1.3.2 我国水资源概况 8
1.4 水文与水资源学的任务与内容 15
第2章 水分循环及其要素 16
2.1 水分循环及水量平衡 16
2.1.1 自然界的水分循环 16
2.1.2 水量平衡 20
2.2 河流和流域 23
2.2.1 河流特征 23
2.2.2 流域特征 30
2.3 降水及其特征 35
2.3.1 降水类型 35
2.3.2 降水的基本要素 37
2.3.3 降水特征指标 37
2.3.4 平均降水量的计算 40
2.3.5 影响降水的因素 42
2.3.6 我国降水的特征 45
2.3.7 降水的观测 45
2.4 蒸发与蒸发散 48
2.4.1 水面蒸发 48
2.4.2 土壤蒸发 50
2.4.3 植物蒸发散 53
2.5 下渗 56
2.5.1 下渗的基本概念 56
2.5.2 下渗的物理过程 56
2.5.3 影响下渗的因素 59
2.5.4 下渗的测定 60
2.6 径流 61
2.6.1 基本概念 61
2.6.2 径流的形成过程 62
2.6.3 影响径流的因素 65
2.6.4 径流测定 69
2.6.5 洪水调查 75
第3章 流域产流与汇流 83
3.1 概述 83
3.2 产流机制 84
3.2.1 包气带和饱和带 84
3.2.2 包气带对降雨的再分配作用 85
3.2.3 包气带水量平衡方程 86
3.3 坡面产流 87
3.3.1 地表径流产流 87
3.3.2 壤中流 89
3.3.3 地下径流 91
3.3.4 回归流 92
3.3.5 山坡产流过程 93
3.3.6 坡面产流模型 94
3.4 流域汇流 95
3.4.1 流域汇流过程与汇流时间 95
3.4.2 流域汇流的影响因素 96
3.5 流域水文模型 96
3.5.1 流域水文模型的分类及特点 96
3.5.2 集总式水文模型 98
3.5.3 分布式水文模型 108
第4章 流域侵蚀与产沙输沙 114
4.1 概述 114
4.2 坡面侵蚀 114
4.2.1 坡面侵蚀类型 114
4.2.2 坡面侵蚀机理 115
4.3 河流泥沙 120
4.3.1 泥沙的水力特性 120
4.3.2 推移质运动 123
4.3.3 悬移质运动 124
4.4 流域产沙与输沙 127
4.4.1 流域产沙 127
4.4.2 流域输沙 134
4.5 流域泥沙模型 139
4.5.1 经验模型 140
4.5.2 物理过程模型 141
4.5.3 动力学模拟模型 142
4.6 侵蚀与泥沙观测 142
4.6.1 坡面侵蚀观测 142
4.6.2 小流域输沙的观测 143
第5章 水文统计 153
5.1 概述 153
5.2 随机变量及其概率分布 153
5.2.1 随机变量 153
5.2.2 随机变量的概率分布 154
5.2.3 常用的概率分布曲线 156
5.2.4 随机变量的分布参数 157
5.3 经验频率曲线 160
5.3.1 频率分布 160
5.3.2 经验频率曲线 162
5.4 水文随机变量概率分布的估计 163
5.4.1 水文随机变量总体分布的线型 163
5.4.2 统计参数的估算 164
5.4.3 适线法 166
5.5 水文相关分析 169
5.5.1 概述 169
5.5.2 线性回归方程参数的确定 170
5.5.3 简单相关系数及直线回归方程的误差 171
5.5.4 相关分析应用 172
5.5.5 复相关 172
5.6 水文过程的随机模拟 173
5.6.1 水文过程 173
5.5.2 随机过程 174
5.6.3 纯随机序列的随机模拟 174
5.6.4 年序列的随机模拟 177
第6章 水文计算 180
6.1 概述 180
6.1.1 水文计算主要内容 180
6.1.2 水文计算基本方法 180
6.2 设计年径流分析与计算 181
6.2.1 年径流变化特征 181
6.2.2 具有长期实测径流资料时设计年径流计算 181
6.2.3 具有短期实测径流资料时设计年径流计算 185
6.2.4 缺乏实测径流资料时设计年径流计算 186
6.3 设计洪水分析与计算 188
6.3.1 设计洪水及设计标准 188
6.3.2 设计洪水计算内容和方法 190
6.3.3 由流量资料推求设计洪水 191
6.3.4 由暴雨资料推求设计洪水 198
6.3.5 小流域设计洪水计算 205
6.4 排涝水文计算 211
6.4.1 概述 211
6.4.2 城市排涝计算 213
6.4.3 农业区排涝计算 214
6.5 干旱水文计算 218
6.5.1 具有实测径流资料时枯水流量计算 218
6.5.2 短缺实测径流资料时枯水流量计算 219
第7章 生态水文 221
7.1 概述 221
7.2 森林水文 222
7.2.1 森林水文过程 223
7.2.2 森林对径流的影响 225
7.2.3 森林对径流泥沙和水质的影响 225
7.3 湿地水文 226
7.3.1 湿地—大气界面水文过程 226
7.3.2 湿地地表径流、地下径流及其相互作用 227
7.3.3 湿地水文过程对湿地生态系统的影响 227
7.4 荒漠水文 228
7.4.1 荒漠地区的水文过程 230
7.4.2 自然因子的荒漠水文效应 233
7.4.3 人为活动对荒漠水文的影响 235
7.4.4 当前荒漠水文的研究重点 236
7.5 农田水文 237
7.5.1 农田水文特性 238
7.5.2 不同类型地区的农田水资源 241
7.5.3 农田生态水文过程及特点 243
7.5.4 农田水资源的水利建设及提高水分利用效率的措施 244
7.5.5 农田水资源法律法规的管理措施 245
7.6 草地水文 246
7.6.1 草地水文过程规律 246
7.6.2 草地对降水的再分配 248
7.6.3 植被动态与生态水文过程的耦合效应 249
7.6.4 当前草地水文的研究重点 250
7.7 城市水文 250
7.7.1 城市水文学概述 251
7.7.2 城市水文规律 251
7.7.3 城市建设中的水文效应 254
7.7.4 城市水管理 258
7.8 生态水文模型 260
7.8.1 生态水文模型的分类及特点 260
7.8.2 集总式水文模型 261
7.8.3 分布式生态水文模型 269
第8章 环境水文 281
8.1 概述 281
8.1.1 环境水文的概念 281
8.1.2 环境水文的研究内容 281
8.1.3 环境水文的发展趋势 282
8.2 水质 283
8.2.1 水质及其形成过程 283
8.2.2 天然水中的成分组成 284
8.2.3 天然水水质标准 286
8.3 水污染 292
8.3.1 水污染及其特征 292
8.3.2 主要污染源及危害 294
8.3.3 水污染防治 296
8.4 水环境容量 301
8.4.1 水环境容量概念及基本特征 301
8.4.2 水环境容量计算 304
8.4.3 水环境容量的应用 306
8.5 环境水文模型 308
8.5.1 环境水文模型及其分类 308
8.5.2 环境水文模型的发展 309
8.5.3 环境水文模型的应用 310
第9章 水资源总论 316
9.1 水资源基本概念 316
9.1.1 水资源的概念 316
9.1.2 水资源的基本特征 317
9.1.3 水资源的分类 319
9.2 地表水资源及其基本特征 320
9.2.1 地表水资源的基本概念 320
9.2.2 地表水资源的基本特征 320
9.2.3 地表水资源的脆弱性 320
9.3 地下水资源及其基本特征 321
9.3.1 地下水资源的基本概念 321
9.3.2 地下水资源的基本特征 322
9.3.3 地下水的形成与分布 325
9.3.4 地下水的基本类型 331
9.3.5 地下水的运动 333
9.3.6 地下水动态与均衡 334
9.4 土壤水资源及其基本特征 334
9.4.1 土壤水资源的基本概念 334
9.4.2 土壤水资源的基本特征 335
9.5 水资源与生态环境 335
9.5.1 水资源与生态环境的关系 335
9.5.2 生态环境需水 336
9.5.3 生态环境用水 336
9.5.4 用水与需水 336
第10章 水资源计算与评价 338
10.1 概述 338
10.1.1 水资源计算与评价的发展过程 338
10.1.2 水资源计算与评价的内容及分区 339
10.2 地表水资源计算与评价 342
10.2.1 资料收集与审查 342
10.2.2 径流的还原计算 344
10.2.3 降水量分析计算 346
10.2.4 蒸发量分析计算 349
10.2.5 河川径流量的分析计算 351
10.2.6 区域地表水资源分析计算 354
10.2.7 地表水资源可利用量估算 357
10.3 地下水资源计算与评价 359
10.3.1 地下水资源的概念与分类 359
10.3.2 计算分区 361
10.3.3 地下水资源量的计算 361
10.3.4 地下水资源评价 365
10.4 土壤水资源计算与评价 367
10.4.1 土壤水资源量计算 367
10.4.2 土壤水资源评价 368
10.5 生态环境水资源计算与评价 369
10.5.1 区域生态环境需水量计算 369
10.5.2 生态环境用水量计算 370
10.6 水资源综合评价 371
10.6.1 水资源总量 371
10.6.2 水资源开发利用及其影响评价 374
10.7 水质评价 374
10.7.1 水质评价的概念及分类 374
10.7.2 水质评价步骤 375
10.7.3 水质评价方法 375
第11章 水资源保护管理与开发利用 378
11.1 概述 378
11.2 水资源规划 378
11.2.1 水资源规划的必要性 378
11.2.2 水资源规划的科学基础 379
11.2.3 水资源规划方法 379
11.3 水资源保护 380
11.3.1 水资源保护目的与意义 380
11.3.2 水资源保护技术 381
11.4 水资源管理 382
11.4.1 水资源管理概述 383
11.4.2 水资源管理流程与技术 385
11.4.3 水资源系统综合运行管理 388
11.4.4 水资源管理对策 389
11.5 水资源开发利用 392
11.5.1 水资源开发利用概述 392
11.5.2 城市水资源开发利用策略 395
11.5.3 水资源开发利用的基本思路及方法 397
第12章 全球变化与人类活动的水文与水资源效应 400
12.1 全球变化的水文水资源效应 400
12.1.1 全球变化的水文水资源效应的起源和发展 400
12.1.2 全球变化不同尺度的水文水资源效应 404
12.2 水利、水保措施的水文水资源效应 406
12.2.1 水利工程措施的水文水资源效应 406
12.2.2 水保措施的水文水资源效应 408
12.3 城市化的水文水资源效应 409
12.3.1 城市化与城市水文问题 410
12.3.2 城市化的径流效应 414
12.3.3 城市化的水质效应 416
12.4 生态建设的水文水资源效应 418
12.4.1 生态恢复的理论基础与水文效应理论 418
12.4.2 不同尺度生态恢复与重建的水文水资源效应 421
参考文献 430
附录 437
附录1 法律法规 437
附录2 行政管理机构 438
附录3 教学科研机构 439
附录4 技术标准 444
附录5 学术团体 445
附录6 学术期刊 446
附录7 相关资质单位 450