目錄
總序一
總序二
總序三
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展 3
1.2.1 氣候變化對水資源的影響 3
1.2.2 人類活動對流域水資源的影響 9
1.2.3 水資源配置研究進(jìn)展 10
1.2.4 河流健康評價研究進(jìn)展 12
1.3 研究內(nèi)容 16
第2章 渭河流域概況及基本資料 18
2.1 自然地理概況 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 水文氣象特征 20
2.3 社會經(jīng)濟(jì)及水資源概況 21
2.3.1 社會經(jīng)濟(jì)情況 21
2.3.2 水資源分區(qū)及水資源量 22
2.3.3 水資源開發(fā)利用情況 24
2.4 基本資料 27
2.4.1 氣象及水文資料 27
2.4.2 土地利用及土壤數(shù)據(jù) 28
2.4.3 主要水利工程 28
2.4.4 陜西省引漢濟(jì)渭工程 31
第3章 渭河流域氣象水文要素及土地利用變化分析 32
3.1 渭河流域水文氣象要素演變規(guī)律 32
3.1.1 降水演變規(guī)律 32
3.1.2 蒸發(fā)演變規(guī)律 36
3.1.3 氣溫演變規(guī)律 37
3.1.4 徑流演變規(guī)律 39
3.2 渭河流域未來降水、氣溫變化研究 44
3.2.1 CMIP5模式數(shù)據(jù)處理及排放情景簡介 44
3.2.2 統(tǒng)計降尺度研究 45
3.2.3 降水模擬結(jié)果分析 49
3.2.4 氣溫模擬結(jié)果分析 51
3.2.5 渭河流域未來降水、氣溫變化 52
3.3 渭河流域土地利用變化特征分析 61
3.3.1 不同時期土地利用類型構(gòu)成 61
3.3.2 土地利用變化率 62
3.3.3 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣 63
3.3.4 渭河流域土地利用變化驅(qū)動力分析 66
第4章 氣候變化和人類活動對徑流影響的研究 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模型的結(jié)構(gòu) 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 水文循環(huán)的陸地過程 82
4.4.2 水文循環(huán)的水面過程 85
第5 章渭河流域氣候變化和人類活動對徑流的影響研究 87
5.1 基于水文統(tǒng)計法的氣候變化和人類活動對徑流的影響 87
5.1.1 累積徑流量變化曲線 87
5.1.2 累積降水量、累積蒸發(fā)量變化曲線 89
5.1.3 氣候變化和人類活動對徑流量的影響 89
5.2 基于TOPMODEL模型的涇河流域氣候變化和人類活動對徑流的影響 90
5.2.1 TOPMODEL模型數(shù)據(jù)庫的建立 90
5.2.2 基于DEM的水文參數(shù)提取 92
5.2.3 氣候變化和人類活動對徑流影響的定量分析 96
5.3 基于SWAT模型的渭河流域氣候變化和人類活動對徑流的影響 98
5.3.1 SWAT分布式水文模型的本地化構(gòu)建 98
5.3.2 氣候變化和人類活動對徑流影響的定量分析 112
5.3.3 流域徑流量演變的歸因分析 117
5.3.4 徑流對氣候和土地利用變化的響應(yīng)過程 119
5.4 渭河流域未來徑流變化 128
5.4.1 植被參數(shù) 132
5.4.2 土壤參數(shù) 134
5.4.3 模型輸入?yún)R流文件 135
5.4.4 基準(zhǔn)期模型參數(shù)率定 136
5.4.5 渭河流域未來徑流變化 140
第6章 渭河流域系統(tǒng)健康評價 144
6.1 概述 144
6.2 渭河流域主要生態(tài)環(huán)境問題 144
6.3 渭河流域系統(tǒng)健康的概念和標(biāo)志 149
6.3.1 渭河流域系統(tǒng)健康的概念 149
6.3.2 渭河流域系統(tǒng)健康的標(biāo)志 151
6.4 渭河流域系統(tǒng)健康評價對象與評價尺度 151
6.5 渭河流域系統(tǒng)健康評價指標(biāo)體系構(gòu)建 153
6.5.1 指標(biāo)體系構(gòu)建原則 153
6.5.2 基于“壓力�矤顟B(tài)�岔憫�(yīng)”模型的河流健康評價指標(biāo)體系框架 154
6.5.3 基于粗糙集和極大不相關(guān)法的渭河健康關(guān)鍵影響因子識別方法 162
6.5.4 渭河流域健康評價指標(biāo)體系建立 168
6.6 渭河流域系統(tǒng)健康評價標(biāo)準(zhǔn) 171
6.7 渭河流域系統(tǒng)健康評價模型 175
6.7.1 權(quán)重的確定 175
6.7.2 綜合評價模型的選擇 177
6.7.3 評價結(jié)果 183
第7章 渭河流域系統(tǒng)健康流量重構(gòu) 191
7.1 概述 191
7.2 河流健康流量重構(gòu)的基本原理 191
7.2.1 流量與河流健康的關(guān)系 191
7.2.2 河流生態(tài)水文季節(jié) 192
7.2.3 水量平衡原理 192
7.3 渭河流域生態(tài)保護(hù)目標(biāo)的識別及與流量的對應(yīng)關(guān)系 192
7.4 不同功能需求流量過程的推求 195
7.4.1 生態(tài)基礎(chǔ)流量與適宜生態(tài)流量 196
7.4.2 自凈流量 200
7.4.3 輸沙需水量 202
7.4.4 水生生物生存需水流量 203
7.5 渭河流域不同保護(hù)目標(biāo)下健康流量過程重構(gòu) 207
7.6 計算結(jié)果的合理性分析 210
第8章 基于“三條紅線”的渭河流域水資源合理配置理論基礎(chǔ) 213
8.1 水資源合理配置的目標(biāo) 213
8.2 “三條紅線”概念 213
8.2.1 “三條紅線”的提出 213
8.2.2 “三條紅線”之間的關(guān)系 214
8.2.3 基于“三條紅線”的水資源合理配置原則 215
8.3 基于“三條紅線”渭河流域水資源配置基本條件 216
8.3.1 水資源開發(fā)利用紅線控制 216
8.3.2 用水效率紅線控制 222
8.3.3 限制納污控制 223
第9章 基于“用水效率控制紅線”的渭河流域需水量預(yù)測 226
9.1 渭河流域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展指標(biāo)分析 226
9.1.1 陜西省渭河流域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展總體部署 226
9.1.2 人口與城鎮(zhèn)化 226
9.1.3 國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)發(fā)展主要指標(biāo) 227
9.1.4 農(nóng)業(yè)發(fā)展預(yù)測 228
9.1.5 生態(tài)環(huán)境建設(shè)目標(biāo) 230
9.2 渭河流域需水量預(yù)測 230
9.2.1 基本需水預(yù)測 230
9.2.2 基于用水效率控制紅線的需水預(yù)測 232
9.2.3 引漢濟(jì)渭工程受水區(qū)主要城市及工業(yè)園區(qū)需水預(yù)測 235
第10章 現(xiàn)狀年渭河流域水量水質(zhì)耦合配置模型及結(jié)果 239
10.1 渭河流域水量水質(zhì)耦合配置模型建立及求解 239
10.1.1 河流概化及節(jié)點圖 239
10.1.2 渭河流域水質(zhì)水量耦合配置模型建立 241
10.1.3 約束條件 243
10.2 現(xiàn)狀水平年方案設(shè)置及配置結(jié)果 245
10.2.1 方案設(shè)置 245
10.2.2 配置結(jié)果 245
第11章 規(guī)劃水平年渭河流域水資源配置結(jié)果 257
11.1 規(guī)劃水平年渭河流域水量水質(zhì)耦合配置模型建立 257
11.1.1 水資源配置節(jié)點圖 257
11.1.2 水資源配置模擬原則 261
11.2 水資源配置方案設(shè)置及結(jié)果分析 263
11.2.1 方案設(shè)置 263
11.2.2 2020水平年配置結(jié)果 264
11.2.3 2030水平年配置結(jié)果 286
第12章 渭河流域水資源合理配置方案綜合評價 308
12.1 評價目的及準(zhǔn)則 308
12.1.1 社會合理性準(zhǔn)則 308
12.1.2 生態(tài)環(huán)境合理性準(zhǔn)則 309
12.1.3 效率合理性準(zhǔn)則 309
12.1.4 經(jīng)濟(jì)合理性準(zhǔn)則 309
12.1.5 資源合理性準(zhǔn)則 309
12.2 評價指標(biāo)的選取 311
12.2.1 目標(biāo)層 311
12.2.2 準(zhǔn)則層 311
12.2.3 指標(biāo)層 311
12.3 綜合評價模型選取 313
12.3.1 單層次模糊優(yōu)選模型 313
12.3.2 多層次模糊優(yōu)選模型 315
12.4 渭河流域水資源合理配置綜合評價結(jié)果分析 315
12.4.1 指標(biāo)權(quán)重 315
12.4.2 評價模型結(jié)果 319
12.4.3 評價結(jié)果合理性分析 323
第13章 結(jié)論 326
參考文獻(xiàn) 329