第1章 绪论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意义 3
1.2 变化环境下区域水文水资源响应 4
1.2.1 水资源 4
1.2.2 区域水资源变异问题 6
1.3 水资源变异问题研究进展 7
1.3.1 时间尺度（年际）、空间尺度、年内分配的变异问题 7
1.3.2 实测、还原和还现年径流序列的变异问题 14
1.3.3 地表、地下和水资源总量的变异问题 16
1.3.4 降水、蓝水和绿水总量的变异问题 17
1.4 研究思路及研究内容 18
1.5 主要特色 22
1.6 本章小结 23
参考文献 23
第一篇 理论方法 31
第2章 水文变异诊断系统 31
2.1 水文变异的定义 31
2.2 水文变异诊断系统 32
2.3 初步诊断 33
2.3.1 过程线法 33
2.3.2 滑动平均法 34
2.3.3 Hurst系数法 34
2.4 详细诊断 37
2.4.1 趋势详细诊断 38
2.4.2 跳跃详细诊断 39
2.5 综合诊断 50
2.5.1 综合诊断的定义 50
2.5.2 趋势综合 50
2.5.3 跳跃综合 50
2.6 权重计算原理 51
2.6.1 向量相似度计算原理 51
2.6.2 水文变异检验方法权重计算 54
2.7 诊断结论输出 57
2.7.1 变异形式的选择 57
2.7.2 成因分析及诊断结论验证 57
2.8 本章小结 57
参考文献 58
第3章 变化环境下非一致性水文频率计算原理及方法 60
3.1 引言 60
3.2 非一致性水文频率计算的假设前提 61
3.3 非一致性水文频率计算的一般方法 62
3.3.1 非一致性水文序列的分解计算 63
3.3.2 非一致性水文序列的合成计算 64
3.4 非一致性水文频率计算的具体方法 65
3.4.1 基于跳跃分析的非一致性水文频率计算方法 65
3.4.2 基于线性趋势的非一致性水文频率计算方法 66
3.4.3 基于降雨-径流关系的非一致性水文频率计算方法 66
3.4.4 基于非线性趋势的非一致性水文频率计算方法 67
3.4.5 基于小波分析的非一致性水文频率计算方法 67
3.4.6 基于希尔伯特-黄变换的非一致性水文频率计算方法 68
3.5 本章小结 69
参考文献 70
第二篇 变异问题 75
第4章 研究区域概况 75
4.1 三级区永定河册田水库以上 75
4.2 三级区开孔河 79
4.3 三级区漳卫河平原 82
4.4 三级区渭河宝鸡峡以上 86
4.5 花园口水文站 88
4.6 本章小结 89
参考文献 89
第5章 时间尺度变异问题 90
5.1 时间尺度变异问题分析方法 91
5.2 年尺度径流序列变异诊断 92
5.3 丰枯尺度径流序列变异诊断 94
5.4 季尺度径流序列变异诊断 96
5.5 月尺度径流序列变异诊断 98
5.6 时间尺度径流序列变异关系 102
5.7 本章小结 104
参考文献 106
第6章 空间尺度变异问题 107
6.1 空间尺度变异问题分析方法 107
6.2 三级区年降水、年径流序列变异诊断 108
6.3 四级区年降水、年径流序列变异诊断 111
6.4 空间尺度年降水、年径流序列变异关系 117
6.5 本章小结 118
参考文献 119
第7章 年内分配变异问题 120
7.1 径流年内分配指标选取 120
7.1.1 集中度和集中期 121
7.1.2 不均匀性 121
7.1.3 基尼系数 121
7.2 年内分配变异问题分析方法 122
7.3 径流年内分配指标变异分析 123
7.4 本章小结 129
参考文献 130
第8章 水资源变异归因分析 131
8.1 基于降雨-径流关系的水资源变异归因分析方法 131
8.2 研究区域水资源变异归因分析 134
8.2.1 基准期确定及时段划分 134
8.2.2 降雨-径流关系曲线拟合 136
8.2.3 归因分析 137
8.3 本章小结 141
参考文献 142
第9章 水资源评价方法及其选择问题 143
9.1 基于线性趋势的年径流频率计算 144
9.1.1 确定性趋势成分的拟合 144
9.1.2 随机性成分的提取 145
9.1.3 随机性成分的频率计算 145
9.1.4 非一致性年径流序列的合成计算 147
9.1.5 不同时期的年径流频率变化规律分析 149
9.2 基于非线性趋势的年径流频率计算 151
9.2.1 确定性趋势成分的拟合 151
9.2.2 随机性成分的提取 152
9.2.3 随机性成分的频率计算 152
9.2.4 非一致性年径流序列的合成计算 154
9.2.5 不同时期的年径流频率变化规律分析 154
9.3 基于小波分析的年径流频率计算 158
9.3.1 年径流序列的小波分解 158
9.3.2 确定性成分的拟合计算 159
9.3.3 随机性成分的提取 159
9.3.4 随机性成分的频率计算 160
9.3.5 非一致性年径流序列的合成计算 161
9.3.6 不同时期的年径流频率变化规律分析 164
9.4 基于希尔伯特-黄变换的年径流频率计算 166
9.4.1 年径流序列的EMD分解 166
9.4.2 确定性成分拟合 167
9.4.3 随机性成分的提取 168
9.4.4 随机性成分的频率计算 168
9.4.5 非一致性年径流序列的合成计算 168
9.4.6 不同时期的年径流频率变化规律分析 172
9.5 基于跳跃分析的年径流频率计算 174
9.5.1 确定性跳跃成分的拟合 174
9.5.2 随机性成分的提取 174
9.5.3 随机性成分的频率计算 175
9.5.4 非一致性水文序列的合成计算 176
9.5.5 不同时期的年径流频率变化规律分析 177
9.6 基于降雨-径流关系的年径流频率计算 179
9.6.1 降雨-径流关系拟合 179
9.6.2 确定性成分拟合 180
9.6.3 随机性成分的提取 181
9.6.4 随机性成分的频率计算 181
9.6.5 非一致性年径流序列合成计算 183
9.6.6 不同时期的年径流频率变化规律分析 183
9.7 非一致性水文频率计算方法应用结果比较 187
9.7.1 方法择优度的计算 187
9.7.2 频率计算结果比较 190
9.7.3 应用结果比较结论 192
9.8 评价方法的选择及适用条件 192
9.9 本章小结 194
参考文献 195
第10章 区域水资源评价问题 196
10.1 四级区大同水资源评价 197
10.1.1 确定性成分拟合及随机性成分提取 197
10.1.2 方法择优度计算 207
10.1.3 随机性成分的频率计算 209
10.1.4 非一致性年径流序列的合成计算 210
10.1.5 不同时期的年径流频率变化规律分析 211
10.2 四级区朔州水资源评价 213
10.2.1 确定性成分拟合及随机性成分提取 213
10.2.2 方法择优度计算 223
10.2.3 随机性成分的频率计算 225
10.2.4 非一致性年径流序列的合成计算 227
10.2.5 不同时期的年径流频率变化规律分析 230
10.3 四级区乌兰察布盟水资源评价 232
10.3.1 确定性成分拟合及随机性成分提取 232
10.3.2 方法择优度计算 242
10.3.3 随机性成分的频率计算 244
10.3.4 非一致性年径流序列的合成计算 245
10.3.5 不同时期的年径流频率变化规律分析 247
10.4 四级区忻州水资源评价 248
10.5 研究区域及隶属四级区水资源评价结果比较 250
10.6 本章小结 255
参考文献 257
第11章 实测、还原、还现年径流变异问题 258
11.1 实测、还原、还现年径流变异诊断及分析 259
11.1.1 变异诊断 259
11.1.2 变异分析 264
11.2 还原年径流序列的非一致性频率计算 266
11.2.1 确定性成分拟合及随机性成分提取 266
11.2.2 方法择优度计算 268
11.2.3 不同时期的频率计算 270
11.2.4 直接影响成分计算 273
11.3 还现年径流序列的非一致性频率计算 274
11.3.1 确定性成分拟合及随机性成分提取 275
11.3.2 方法择优度计算 276
11.3.3 不同时期的频率计算 279
11.3.4 间接影响成分计算 282
11.4 还原、还现年径流序列的比选 283
11.4.1 结果对比 283
11.4.2 方案比选 287
11.5 本章小结 288
参考文献 288
第12章 地表、地下水资源和水资源总量变异问题 290
12.1 三级区永定河册田水库以上地下水资源评价 290
12.1.1 四级区地下水资源序列变异诊断 291
12.1.2 四级区大同地下水资源评价 292
12.1.3 四级区朔州地下水资源评价 293
12.1.4 四级区忻州地下水资源资源评价 300
12.1.5 四级区乌兰察布盟地下水资源资源评价 307
12.1.6 三级区地下水资源评价结果 308
12.2 三级区永定河册田水库以上水资源总量评价 314
12.2.1 水资源总量评价的计算值 315
12.2.2 水资源总量评价的加权值 345
12.2.3 水资源总量评价结果比较 365
12.3 三级区永定河册田水库以上水资源演变情势 369
12.3.1 三级区水资源量序列变异结果汇总 369
12.3.2 三级区水资源量评价结果汇总 371
12.4 本章小结 373
参考文献 375
第13章 降水、蓝水、绿水资源变异问题 376
13.1 蓝水、绿水计算方法及研究区域选择 376
13.1.1 蓝水、绿水计算方法 376
13.1.2 研究区域选择 377
13.2 三级区漳卫河平原区降水、蓝水、绿水变异诊断 377
13.2.1 变异诊断 377
13.2.2 变异分析 382
13.3 三级区开孔河区降水、蓝水、绿水变异诊断 384
13.3.1 变异诊断 384
13.3.2 变异分析 389
13.4 三级区渭河宝鸡峡以上降水、蓝水、绿水变异诊断 390
13.4.1 变异诊断 390
13.4.2 变异分析 391
13.5 本章小结 393
参考文献 394
第14章 水资源变异综合评价问题 395
14.1 综合评价模型 396
14.1.1 综合评价指标体系 396
14.1.2 综合评价方法 397
14.2 综合评价结果 398
14.2.1 时间尺度上的综合评价 398
14.2.2 空间尺度上的综合评价 400
14.2.3 三级区时空尺度综合评价 402
14.3 本章小结 403
参考文献 403
第15章 水资源评价的不确定性问题 405
15.1 水文水资源的不确定性分析 405
15.1.1 随机分析方法 405
15.1.2 模糊分析方法 406
15.1.3 灰色系统分析方法 407
15.1.4 集对分析方法 407
15.2 水文变异诊断系统的不确定性分析 408
15.2.1 水资源序列的不确定性 408
15.2.2 变异诊断方法的不确定性 409
15.2.3 人为因素导致的不确定性 410
15.3 非一致性水文频率计算的不确定性分析 410
15.3.1 非一致性水文频率计算过程的不确定性 411
15.3.2 人为因素导致的不确定性 412
15.4 本章小结 412
参考文献 413
结论与展望 417
第16章 结论与展望 417
16.1 研究成果和主要结论 417
16.1.1 时间尺度变异问题研究结论 417
16.1.2 空间尺度变异问题研究结论 418
16.1.3 年内分配变异问题研究结论 418
16.1.4 变异归因分析问题研究结论 418
16.1.5 水资源评价方法选择问题研究结论 419
16.1.6 研究区域水资源评价问题研究结论 419
16.1.7 实测、还原、还现年径流变异问题研究结论 421
16.1.8 地表、地下水资源和水资源总量变异问题研究结论 421
16.1.9 降水、蓝水、绿水资源变异问题研究结论 422
16.1.10 水资源综合评价问题研究结论 423
16.1.11 水资源评价不确定性问题研究结论 424
16.2 存在的不足 424
16.3 展望 425