第1章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2国内外研究进展 3
1.2.1气候变化对水资源的影响 3
1.2.2人类活动对流域水资源的影响 9
1.2.3水资源配置研究进展 10
1.2.4河流健康评价研究进展 12
1.3研究内容 16
第2章 渭河流域概况及基本资料 18
2.1自然地理概况 18
2.1.1地理位置 18
2.1.2地形地貌 18
2.1.3河流水系 18
2.1.4植被土壤 20
2.2水文气象特征 20
2.3社会经济及水资源概况 21
2.3.1社会经济情况 21
2.3.2水资源分区及水资源量 22
2.3.3水资源开发利用情况 24
2.4基本资料 27
2.4.1气象及水文资料 27
2.4.2土地利用及土壤数据 28
2.4.3主要水利工程 28
2.4.4陕西省引汉济渭工程 31
第3章 渭河流域气象水文要素及土地利用变化分析 32
3.1渭河流域水文气象要素演变规律 32
3.1.1降水演变规律 32
3.1.2蒸发演变规律 36
3.1.3气温演变规律 37
3.1.4径流演变规律 39
3.2渭河流域未来降水、气温变化研究 44
3.2.1 CMIP5模式数据处理及排放情景简介 44
3.2.2统计降尺度研究 45
3.2.3降水模拟结果分析 49
3.2.4气温模拟结果分析 51
3.2.5渭河流域未来降水、气温变化 52
3.3渭河流域土地利用变化特征分析 61
3.3.1不同时期土地利用类型构成 61
3.3.2土地利用变化率 62
3.3.3土地利用转移矩阵 63
3.3.4渭河流域土地利用变化驱动力分析 66
第4章 气候变化和人类活动对径流影响的研究 68
4.1研究方法 68
4.2 TOPMODEL分布式水文模型 69
4.2.1 TOPMODEL模型的原理 70
4.2.2 TOPMODEL模型的结构 74
4.3 VIC分布式水文模型 75
4.4 SWAT分布式水文模型 81
4.4.1水文循环的陆地过程 82
4.4.2水文循环的水面过程 85
第5章 渭河流域气候变化和人类活动对径流的影响研究 87
5.1基于水文统计法的气候变化和人类活动对径流的影响 87
5.1.1累积径流量变化曲线 87
5.1.2累积降水量、累积蒸发量变化曲线 89
5.1.3气候变化和人类活动对径流量的影响 89
5.2基于TOPMODEL模型的泾河流域气候变化和人类活动对径流的影响 90
5.2.1 TOPMODEL模型数据库的建立 90
5.2.2基于DEM的水文参数提取 92
5.2.3气候变化和人类活动对径流影响的定量分析 96
5.3基于SWAT模型的渭河流域气候变化和人类活动对径流的影响 98
5.3.1 SWAT分布式水文模型的本地化构建 98
5.3.2气候变化和人类活动对径流影响的定量分析 112
5.3.3流域径流量演变的归因分析 117
5.3.4径流对气候和土地利用变化的响应过程 119
5.4渭河流域未来径流变化 128
5.4.1植被参数 132
5.4.2土壤参数 134
5.4.3模型输入汇流文件 135
5.4.4基准期模型参数率定 136
5.4.5渭河流域未来径流变化 140
第6章 渭河流域系统健康评价 144
6.1概述 144
6.2渭河流域主要生态环境问题 144
6.3渭河流域系统健康的概念和标志 149
6.3.1渭河流域系统健康的概念 149
6.3.2渭河流域系统健康的标志 151
6.4渭河流域系统健康评价对象与评价尺度 151
6.5渭河流域系统健康评价指标体系构建 153
6.5.1指标体系构建原则 153
6.5.2基于“压力-状态-响应”模型的河流健康评价指标体系框架 154
6.5.3基于粗糙集和极大不相关法的渭河健康关键影响因子识别方法 162
6.5.4渭河流域健康评价指标体系建立 168
6.6渭河流域系统健康评价标准 171
6.7渭河流域系统健康评价模型 175
6.7.1权重的确定 175
6.7.2综合评价模型的选择 177
6.7.3评价结果 183
第7章 渭河流域系统健康流量重构 191
7.1概述 191
7.2河流健康流量重构的基本原理 191
7.2.1流量与河流健康的关系 191
7.2.2河流生态水文季节 192
7.2.3水量平衡原理 192
7.3渭河流域生态保护目标的识别及与流量的对应关系 192
7.4不同功能需求流量过程的推求 195
7.4.1生态基础流量与适宜生态流量 196
7.4.2自净流量 200
7.4.3输沙需水量 202
7.4.4水生生物生存需水流量 203
7.5渭河流域不同保护目标下健康流量过程重构 207
7.6计算结果的合理性分析 210
第8章 基于“三条红线”的渭河流域水资源合理配置理论基础 213
8.1水资源合理配置的目标 213
8.2“三条红线”概念 213
8.2.1“三条红线”的提出 213
8.2.2“三条红线”之间的关系 214
8.2.3基于“三条红线”的水资源合理配置原则 215
8.3基于“三条红线”渭河流域水资源配置基本条件 216
8.3.1水资源开发利用红线控制 216
8.3.2用水效率红线控制 222
8.3.3限制纳污控制 223
第9章 基于“用水效率控制红线”的渭河流域需水量预测 226
9.1渭河流域经济社会发展指标分析 226
9.1.1陕西省渭河流域经济社会发展总体部署 226
9.1.2人口与城镇化 226
9.1.3国民经济各行业发展主要指标 227
9.1.4农业发展预测 228
9.1.5生态环境建设目标 230
9.2渭河流域需水量预测 230
9.2.1基本需水预测 230
9.2.2基于用水效率控制红线的需水预测 232
9.2.3引汉济渭工程受水区主要城市及工业园区需水预测 235
第10章 现状年渭河流域水量水质耦合配置模型及结果 239
10.1渭河流域水量水质耦合配置模型建立及求解 239
10.1.1河流概化及节点图 239
10.1.2渭河流域水质水量耦合配置模型建立 241
10.1.3约束条件 243
10.2现状水平年方案设置及配置结果 245
10.2.1方案设置 245
10.2.2配置结果 245
第11章 规划水平年渭河流域水资源配置结果 257
11.1规划水平年渭河流域水量水质耦合配置模型建立 257
11.1.1水资源配置节点图 257
11.1.2水资源配置模拟原则 261
11.2水资源配置方案设置及结果分析 263
11.2.1方案设置 263
11.2.2 2020水平年配置结果 264
11.2.3 2030水平年配置结果 286
第12章 渭河流域水资源合理配置方案综合评价 308
12.1评价目的及准则 308
12.1.1社会合理性准则 308
12.1.2生态环境合理性准则 309
12.1.3效率合理性准则 309
12.1.4经济合理性准则 309
12.1.5资源合理性准则 309
12.2评价指标的选取 311
12.2.1目标层 311
12.2.2准则层 311
12.2.3指标层 311
12.3综合评价模型选取 313
12.3.1单层次模糊优选模型 313
12.3.2多层次模糊优选模型 315
12.4渭河流域水资源合理配置综合评价结果分析 315
12.4.1指标权重 315
12.4.2评价模型结果 319
12.4.3评价结果合理性分析 323
第13章 结论 326
参考文献 329