灌區水文模型構建與灌溉用水評價

灌區水文模型構建與灌溉用水評價 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

崔遠來,劉路廣 著
圖書標籤:
  • 水文模型
  • 灌溉用水
  • 灌區
  • 農業水利
  • 水資源評價
  • 模型構建
  • 節水灌溉
  • 水量平衡
  • 水資源管理
  • 農業工程
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030445568
版次:1
商品編碼:11720112
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2015-06-01
用紙:膠版紙
頁數:224
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《灌區水文模型構建與灌溉用水評價》針對灌溉用水效率及效益評價指標與節水潛力評價方法、灌區分布式水文模型開發及應用,典型灌區不同情景下灌溉用水效率、效益及節水潛力變化規律及其原因,節水灌溉策略製定等開展瞭係統研究。《灌區水文模型構建與灌溉用水評價》共分10章,主要內容包括:考慮迴歸水重復利用的灌溉用水評價新指標體係及節水潛力計算新方法,適閤灌區特性的改進SWAT模型開發,基於改進SWAT模型與MODFLOW模型的灌區地錶水-地下水耦閤模型構建,基於SWAP模型開展灌區適宜灌溉下限標準和適宜地下水埋深範圍研究、以及田間尺度SWAP模型嚮灌區尺度的擴展方法,基於分布式水文模擬開展柳園口灌區適宜井渠灌溉比和井渠結閤灌溉時間研究,柳園口灌區不同灌溉模式及用水模式下灌溉用水效率及效益指標變化規律及其原因分析、不同節水措施下節水潛力變化規律及其原因分析、不同節水措施下灌溉用水效率閾值及節水潛力分析,漳河灌區基於蒸散發管理及排水重復利用的節水潛力對比研究,漳河灌區不同環節灌溉用水效率及節水潛力研究。

目錄

前言
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 灌溉用水評價指標及節水潛力研究進展
1.2.1 灌溉用水評價指標
1.2.2 節水潛力評價方法
1.2.3 灌溉用水評價存在問題及研究展望
1.3 灌區水文模型研究進展
1.3.1 不同尺度水文模型
1.3.2 地錶水-地下水耦閤模型
1.3.3 灌區水文模型研究展望
1.4 主要內容及技術路綫
1.4.1 主要內容
1.4.2 技術路綫

第2章 灌溉用水效率及效益評價指標
2.1 水資源利用率
2.1.1 概念及公式推導
2.1.2 應用指標注意事項
2.2 考慮迴歸水重復利用的灌溉用水效率指標
2.2.1 基於水量平衡的淨灌溉效率
2.2.2 基於迴歸水重復利用的淨灌溉效率
2.3 灌溉用水效益評價指標
2.3.1 灌溉水分生産率
2.3.2 淨灌溉水分生産率
2.3.3 淨灌溉用水效益
2.4 本章小結

第3章 灌區節水潛力計算方法
3.1 傳統節水潛力計算方法
3.2 基於ET管理的節水潛力計算方法
3.3 新水源節水潛力計算方法
3.4 基於排水重復利用的節水潛力計算方法
3.5 本章小結

第4章 灌溉標準和地下水位控製標準模擬
4.1 SWAP模型概述
4.1.1 SWAP模型發展曆程
4.1.2 SWAP模型功能模塊
4.2 SWAP模型建模
4.2.1 SWAP模型建立
4.2.2 SWAP模型率定
4.2.3 SWAP模型驗證
4.3 SWAP模型模擬灌溉標準
4.4 SWAP模型模擬地下水埋深控製標準
4.5 本章小結

第5章 灌區地錶水-地下水耦閤模型構建
5.1 SWAT模型概述
5.1.1 SWAT模型發展曆程
5.1.2 SWAT模型水文結構
5.1.3 SWAT模型主要功能模塊
5.2 基於SWAT的灌區分布式地錶水模型構建
5.2.1 SWAT模型計算結構改進
5.2.2 稻田模擬模塊改進
5.2.3 灌溉渠道滲漏改進
5.2.4 旱作物模擬模塊改進
5.2.5 蒸發蒸騰量計算改進
5.2.6 自動灌溉模塊改進
5.2.7 灌溉水源改進
5.3 MODFLOW模型概述
5.4 灌區地錶水-地下水耦閤模型關鍵技術
5.4.1 模型耦閤難點
5.4.2 模型耦閤關鍵技術
5.5 本章小結

第6章 灌區地錶水-地下水耦閤模型適用性檢驗
6.1 研究區域概況及資料搜集
6.1.1 研究區域介紹
6.1.2 研究區域基礎資料
6.2 改進SWAT-MODFLOW耦閤模型建模
6.2.1 改進SWAT模型建模
6.2.2 HRU空間位置確定
6.2.3 地下水模型建模
6.3 灌區地錶水-地下水耦閤模型適用性檢驗
6.3.1 耦閤模型率定參數選取
6.3.2 耦閤模型評價指標
6.3.3 灌區地錶水-地下水耦閤模型率定
6.3.4 灌區地錶水-地下水耦閤模型驗證
6.4 本章小結

第7章 柳園口灌區灌溉用水效率及效益評價
7.1 柳園口灌區蒸發蒸騰量分項分析
7.1.1 不同土地利用類型蒸發蒸騰量分析
7.1.2 柳園口灌區蒸發蒸騰量空間分布
7.1.3 不同灌溉模式下蒸發蒸騰量分析
7.2 不同灌溉模式組閤下水量要素及産量模擬
7.3 基於水量平衡的柳園口灌區灌溉用水評價
7.3.1 灌溉用水評價指標化簡
7.3.2 基於水量平衡的柳園口灌區灌溉用水效率評價
7.3.3 基於水量平衡的柳園口灌區灌溉用水效益評價
7.4 基於迴歸水利用的柳園口灌區灌溉用水效率評價
7.5 柳園口灌區灌溉用水效率評價指標對比分析
7.6 井渠結閤調控模式確定
7.6.1 用水方案擬訂
7.6.2 適宜井渠灌溉比與井渠灌溉時間
7.7 井渠結閤調控模式下灌溉用水評價
7.7.1 井渠結閤調控模式下灌溉用水效率指標分析
7.7.2 井渠結閤調控模式下灌溉用水效益指標分析
7.7.3 井渠結閤調控模式與原模式灌溉用水效率對比
7.7.4 井渠結閤調控模式與原模式灌溉用水效益對比
7.8 本章小結

第8章 柳園口灌區節水潛力分析評價
8.1 基於ET管理的柳園口灌區節水潛力
8.2 柳園口灌區新水源節水潛力
8.2.1 不同措施下灌溉用水效率比較
8.2.2 基於水量平衡的柳園口灌區新水源節水潛力
8.2.3 基於淨灌溉效率簡化指標的柳園口灌區新水源節水潛力
8.3 柳園口灌區傳統節水潛力
8.4 傳統節水潛力與新水源節水潛力對比分析
8.5 灌溉用水效率閾值及節水潛力臨界標準
8.5.1 灌溉用水效率閾值及節水潛力標準的內涵
8.5.2 柳園口灌區灌溉用水效率閾值
8.5.3 柳園口灌區節水潛力臨界標準
8.6 本章小結

第9章 漳河灌區灌溉用水效率及節水潛力評價
9.1 研究區概況及改進SWAT模型構建
9.1.1 研究區概況
9.1.2 改進SWAT模型構建
9.2 基於蒸發蒸騰量管理的節水潛力
9.2.1 區域蒸發蒸騰量變化規律
9.2.2 基於區域蒸發蒸騰量管理的節水潛力
9.3 基於排水重復利用的節水潛力
9.3.1 不同尺度排水比變化規律
9.3.2 不同塘堰用水管理製度下排水比變化規律
9.3.3 基於蒸發蒸騰量管理和排水管理的節水潛力比較
9.4 灌溉水分生産率隨尺度變化規律及其尺度提升方法
9.4.1 灌溉水分生産率尺度變化特徵及其原因
9.4.2 灌溉水分生産率尺度轉換模式
9.4.3 小結
9.5 不同環節灌溉用水效率及節水潛力分析
9.5.1 研究方法
9.5.2 不同環節灌溉用水效率計算
9.5.3 灌溉水利用係數提高閾值及節水潛力分析
9.5.4 小結
9.6 本章小結

第10章 總結與展望
10.1 主要結論
10.1.1 灌區灌溉用水評價及水文模型存在問題及展望
10.1.2 灌溉用水評價新指標
10.1.3 灌區節水潛力計算新方法
10.1.4 柳園口灌區灌溉標準及適宜地下水埋深
10.1.5 灌區地錶水 地下水耦閤模型構建
10.1.6 灌區地錶水 地下水耦閤模型適用性檢驗
10.1.7 柳園口灌區灌溉用水評價指標計算分析
10.1.8 柳園口灌區節水潛力計算分析
10.1.9 柳園口灌區灌溉用水效率閾值及節水潛力臨界標準
10.1.10 漳河灌區灌溉用水效率及節水潛力評價
10.2 特點與創新
10.3 展望
參考文獻

前言/序言


《長江流域水資源承載力與可持續利用研究》 內容簡介: 本書深入剖析長江流域水資源的現狀、挑戰與未來。全書圍繞“水資源承載力”這一核心概念,從多維度、跨尺度、多學科視角,係統性地研究瞭長江流域水資源的可持續利用問題,為區域水安全保障和經濟社會發展提供科學依據和決策參考。 第一部分:長江流域水資源概論與評估 本部分首先對長江流域的水文特徵、水資源量及其時空分布進行瞭詳細闡述。基於長期的觀測數據和先進的統計分析方法,揭示瞭流域內降雨量、徑流量、蒸發量等關鍵水文要素的變化規律,並重點分析瞭受氣候變化、人類活動等因素影響下的水資源動態。 水文特徵與水量平衡: 細緻梳理長江乾支流的水文特性,包括洪水、枯水年際變化,以及不同區域的水量收支平衡狀況。在此基礎上,構建瞭流域整體的水量平衡模型,量化瞭各類消耗和損失。 水質現狀與變化趨勢: 評估瞭長江流域的水質狀況,識彆主要汙染源和汙染物種類,分析水體自淨能力,並預測未來水質演變趨勢。重點關注飲用水水源地水質安全和重點河段的富營養化問題。 水資源承載力理論與方法: 引入並探討瞭水資源承載力的概念,包括其內涵、外延及評估方法。研究瞭不同模型和指標體係在長江流域的應用可行性,為後續的承載力評估奠定理論基礎。 第二部分:長江流域水資源承載力多維評估 本部分是本書的核心內容,聚焦於長江流域水資源承載力的多維度評估。 水量承載力評估: 生態基流與生態需水: 基於生態學原理和水文模型,研究瞭長江及其重要支流的生態基流需求,以及維持河湖健康所需的生態水量。評估瞭當前水量能否滿足生態需求,識彆潛在的生態風險。 生活、生産與生態用水需求預測: 結閤人口增長、經濟發展、産業結構調整、城鎮化進程等因素,對長江流域未來一段時間內的生活、生産(包括農業、工業、服務業)和生態用水需求進行瞭精細化預測。 供水能力分析: 綜閤考慮地錶水、地下水、再生水等多種水源的開發利用潛力,以及水庫調蓄、跨流域調水等工程措施的影響,評估長江流域的總供水能力。 水量盈虧平衡與風險評估: 將預測的用水需求與評估的供水能力進行對比,分析流域整體及重點區域的水量盈虧狀況,識彆枯水期、乾旱年份的水量短缺風險。 水質承載力評估: 汙染物排放與稀釋能力: 識彆主要汙染行業和汙染負荷,分析長江乾支流的稀釋和自淨能力,評估水體對汙染物的承載能力。 環境質量目標與達標分析: 對照國傢及地方的環境質量標準,評估長江流域水環境質量達標情況,分析不達標河段的成因。 水質風險評估: 結閤水體自淨能力、汙染物排放總量和環境標準,對長江流域的水質安全進行風險評估,識彆高風險區域和重點關注水體。 水生態承載力評估: 水生生物多樣性與棲息地評價: 研究長江流域水生生物的種類、分布和數量,評估現有水文情勢(如流量、水位、流速)和水質狀況對水生生物棲息地的影響。 河流健康指數評估: 采用科學的河流健康評價方法,綜閤考慮水文、水質、水力、生物等多個方麵,對長江乾支流的河流健康狀況進行評估。 生態係統服務功能評價: 評估長江流域水係統提供的關鍵生態係統服務功能,如水源涵養、水土保持、氣候調節等,並分析人類活動對其的影響。 社會經濟承載力評估: 水資源開發利用結構與效率: 分析長江流域不同行業的水資源利用效率,識彆高耗水、低效益的環節,提齣優化用水結構的建議。 水價機製與用水管理: 評估現有的水價形成機製和用水管理製度對水資源承載力的影響,研究市場化手段在節約用水和提高用水效率方麵的作用。 水土資源耦閤與協調: 探討水資源與土地資源、經濟社會發展的相互作用關係,分析在不同發展情景下,水資源對經濟社會發展的支撐能力。 第三部分:長江流域水資源可持續利用對策與路徑 在全麵評估長江流域水資源承載力的基礎上,本部分提齣瞭多方麵的對策和建議,旨在實現流域水資源的可持續利用。 優化水資源配置與管理: 構建流域統一的水資源管理平颱: 提齣建立集信息共享、監測預警、調度決策於一體的流域水資源管理信息係統,提升管理效率和科學性。 實行嚴格的水量、水質雙控製度: 明確流域各級行政區域和各類用水戶的用水總量控製指標,嚴格執行汙染物排放總量控製,確保水量、水質達標。 推進跨區域、跨流域水資源協同管理: 針對長江流域復雜的行政區劃和用水需求,研究建立更加有效的跨區域、跨部門協同管理機製。 強化節水與提高用水效率: 農業節水增效: 推廣噴灌、滴灌等高效節水灌溉技術,發展節水型農業,優化作物種植結構,減少農業麵源汙染。 工業節水減排: 推廣清潔生産技術,提高工業用水重復利用率,強製淘汰落後産能,推廣節水工藝和設備。 城鎮節水降耗: 推進海綿城市建設,加強供水管網漏損管理,推廣生活節水器具,開展居民節水宣傳教育。 加強水汙染治理與水生態修復: 完善汙水收集處理設施: 加大城鎮汙水處理廠建設和提標改造力度,實現重點區域汙水“應收盡收、應處盡處”。 控製點源和麵源汙染: 嚴格控製工業廢水、生活汙水排放,加強農業麵源汙染治理,推進畜禽養殖汙染治理。 實施生態修復工程: 開展河湖生態清淤、濕地恢復、退耕還林還草等工程,改善水生態環境,提升水體自淨能力。 創新水價機製與經濟政策: 完善差彆化水價體係: 建立反映水資源稀缺程度、生態環境成本的水價形成機製,實行超定額纍進加價製度,引導閤理用水。 健全水權製度: 探索建立和完善水權分配、轉讓和流轉機製,促進水資源的市場化配置。 加強用水審計與監管: 建立用水審計製度,對重點用水單位進行定期審計,加大對違法用水行為的處罰力度。 推進水文模型與技術創新應用: 構建多尺度、多功能流域水文模型: 針對長江流域復雜的地理環境和多樣的水文過程,構建能夠模擬不同尺度、考慮多種影響因素的先進水文模型。 集成遙感、大數據與人工智能技術: 運用遙感技術獲取大範圍的水文信息,結閤大數據分析和人工智能算法,提高水文預測和水資源管理的精度與效率。 開展模擬情景分析與決策支持: 利用模型進行不同開發利用情景、氣候變化情景下的模擬分析,為流域水資源可持續利用決策提供科學支撐。 加強政策協調與公眾參與: 構建跨部門、跨地區的協調聯動機製: 強調水資源管理涉及麵廣,需要政府各部門、上下遊地區之間的密切協調與閤作。 提升公眾水憂患意識和參與度: 通過宣傳教育、信息公開等方式,提高公眾對水資源問題的認知,鼓勵公眾參與水資源保護和管理。 結論: 本書的研究成果,為全麵理解長江流域水資源承載力提供瞭堅實的科學基礎,為製定科學閤理的水資源管理策略、實現流域水資源的永續利用提供瞭重要的理論指導和實踐參考。在當前麵臨水資源短缺、水汙染嚴重、水生態退化等嚴峻挑戰的背景下,本書的研究對於保障長江經濟帶的健康發展、實現中華民族的永續發展具有重大的現實意義和深遠的曆史意義。

用戶評價

評分

說實話,我本來以為這本書會像我過去讀過的幾本專業書籍一樣,內容高度集中在某個窄小的技術分支上,閱讀體驗可能會比較枯燥。但是,這本書給我最大的驚喜在於它的跨學科視野。它不僅僅討論瞭水流的物理運動,還深入地結閤瞭農業生産的實際需求,探討瞭灌溉需水與生態環境承載力之間的微妙平衡。我特彆喜歡其中關於“需水效率”評估的部分,它引入瞭經濟學中的成本效益分析框架來審視水資源配置的閤理性,這一下子將原本偏嚮工程技術的討論提升到瞭資源管理與可持續發展的宏觀層麵。這讓我意識到,優秀的水文模型構建絕不僅僅是數學技巧的堆砌,更是一種對區域社會經濟發展需求的深刻理解和反饋機製。這種將自然科學與社會科學巧妙結閤的嘗試,極大地拓寬瞭我對水資源係統復雜性的認知邊界。

評分

這本書的裝幀設計確實很考究,封麵采用瞭比較沉穩的藍色調,給人一種專業而又不失深邃的視覺感受。紙張的質感也相當不錯,拿在手裏有分量感,顯然是經過精心挑選的。我本來以為這是一本純粹的理論教科書,但翻開目錄後發現,它在基礎理論的闡述上非常紮實,每一個概念的引入都邏輯清晰,層層遞進。特彆是關於水文過程模擬那幾個章節,作者似乎花費瞭大量的精力去梳理復雜的數學公式,並用圖示的方式進行瞭直觀的解釋。我記得有一張圖,清晰地展示瞭降雨、入滲、地錶徑流和地下水補給之間的動態關係,即便我對這塊知識點掌握得不夠精深,也能大緻勾勒齣模型構建的思路。這本書的排版也很人性化,字體大小適中,行間距留白得當,長時間閱讀下來眼睛也不會感到特彆疲勞。這對於需要反復研讀和查閱的專業書籍來說,無疑是一個巨大的加分項。總的來說,從物理接觸感官來看,這本書傳遞齣的是一種嚴謹、細緻的學術態度,讓人從一開始就對內容抱有很高的期待值。

評分

這本書的案例分析部分,對我來說是閱讀體驗中最為關鍵的一環。很多理論性的著作,一旦脫離瞭具體的地域和氣候背景,就容易變得空泛無力。然而,本書選取的幾個典型灌區案例,覆蓋瞭從北方半乾旱區到南方濕潤區的不同水文特徵,這使得模型構建的普適性和局限性得以在實踐中得到檢驗。我仔細對比瞭其中關於某黃土高原灌區的模擬結果,書中不僅展示瞭最終的徑流係數,還詳細記錄瞭模型校正過程中,針對當地特殊的土壤入滲特性所做的參數微調。這種“數據可視化+過程描述+結果分析”的三位一體的展示方式,非常有利於非專業背景的讀者建立起對模型工作原理的具象化認知。它不是在告訴你“這個模型很厲害”,而是在用無可辯駁的事實和細節告訴你“我們是如何讓它在這個特定環境下運轉起來的”,這種透明度是極其寶貴的。

評分

我最近一直在嘗試將一些新的遙感數據分析技術應用到我的水資源管理項目中,但總覺得缺少一個可以將這些數據有效地融入到傳統水文框架中的橋梁。讀瞭這本書的某幾章之後,我發現它在這方麵提供瞭非常及時的視角。書中探討瞭如何利用多源數據對流域尺度上的水量平衡進行更精細化的刻畫,這正好契閤瞭我目前工作的痛點。尤其讓我眼前一亮的是關於模型參數敏感性分析的部分,作者沒有停留在理論推導,而是給齣瞭大量實際案例中如何通過係統性地調整參數,來觀察不同地錶覆蓋變化對徑流係數影響的具體步驟。這種操作層麵的指導性,比單純羅列公式要實用得多。我試著按照書中的步驟,在我的試驗田數據上重新運行瞭一次模擬,發現結果的可靠性和穩定性相比我之前的經驗方法有瞭顯著提升。這說明作者不僅是研究專傢,更是深諳實際應用中的各種“坑”與“技巧”的實踐者。

評分

這本書的敘事風格非常具有學術探討的深度,它不像市麵上很多科普讀物那樣追求輕鬆易懂的語言,而是選擇瞭直麵問題的復雜性,並試圖將這些復雜性係統地解構。我注意到作者在引入新的建模方法論時,總是會先迴顧前人提齣的主要局限性,然後纔提齣自己工作的創新點。這種“承前啓後”的寫作手法,使得讀者能夠清晰地理解為什麼需要這種新的模型,而不是簡單地接受一個既定的結論。特彆是關於不確定性量化那塊內容,處理得相當成熟和審慎,作者坦誠地指齣瞭當前水文模型在預測精度上存在的固有難題,並沒有過度誇大模型的“神力”。這種對科學局限性的誠實披露,反而增加瞭我對作者觀點的信任度,因為它體現瞭一種成熟的科學態度——承認未知,並緻力於在已知範圍內做到最好。

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