變化環(huán)境下地表水資源評價方法

前言

在水資源評價中，通常將河川徑流的年徑流量作為地表水資源量。由于受氣候變化與頻繁的人類活動影響，流域徑流形成的物理條件發(fā)生了較大的變化，使得用于地表水資源評價計算的年徑流序列失去了一致性。過去采用的流域內(nèi)工農(nóng)業(yè)、生活等用水量調(diào)查方法，雖然還原了天然產(chǎn)水量中的引水量、耗水量、流域內(nèi)各水庫水面蒸發(fā)的增耗量，但只能解決流域內(nèi)人類活動直接引起的水量還原計算問題，而無法解決由于氣候變化和流域下墊面變化間接引起的徑流量變異問題。目前，國內(nèi)廣泛應(yīng)用的“還原”或“還現(xiàn)”方法所推求的年徑流頻率分布只能反映過去或現(xiàn)狀的徑流形成條件，而無法反映環(huán)境變化條件下，特別是未來某個水平年的徑流狀況。就國際水文水資源研究領(lǐng)域而言，其前沿問題突出反映在強(qiáng)調(diào)變化環(huán)境下的水循環(huán)及水資源形成規(guī)律研究。1997年聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）國際水文計劃頒布的《水資源評價：國家能力評估手冊》指出，水資源評價方法需要考慮水量的時間空間變異特征，特別需要考慮氣候變化以及土地利用和覆被變化對水資源的影響。進(jìn)入21世紀(jì)，聯(lián)合國教科文組織又專門實施了“全球水資源評價計劃”（WWAP），要求從更大尺度評價全球水資源的變化。2007年1月，在法國巴黎發(fā)布的政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的第四次評估報告中指出自20世紀(jì)中期以來，氣候變暖已經(jīng)成為公認(rèn)的事實，如何適應(yīng)這種變化，如何減緩這個變化將成為全球面對的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。全球水系統(tǒng)計劃（GWSP）執(zhí)行主席Vorosmarty認(rèn)為：“各種人為因素以直接或間接的方式對區(qū)域和全球水循環(huán)產(chǎn)生了重要影響，這些因素包括土地利用變化、河道工程措施、灌溉、耗水損失、水生棲息地的消失以及污染。大量證據(jù)表明人類在更廣泛的領(lǐng)域干擾了水循環(huán)的基本特性，由此產(chǎn)生了一系列水安全和生態(tài)安全問題，并且這些問題的產(chǎn)生機(jī)理亟待研究，尤其是對于發(fā)展中國家?！币虼耍绾卧u價變化環(huán)境下的地表水資源量（年徑流量）已成為當(dāng)今國內(nèi)外水文水資源調(diào)查評價研究領(lǐng)域的關(guān)鍵問題。地表水資源量評價的實質(zhì)為對年徑流序列的頻率計算，這又細(xì)化為三個問題：首先，年徑流序列是否具有一致性，如果不一致，那么在什么時間以何種形式發(fā)生了變異？其次，由于氣候變化和人類活動造成下墊面環(huán)境變化而引起的年徑流序列變異，如何運用流域水文模型來模擬和預(yù)測？最后，如何通過處理非一致性年徑流序列來推求其適應(yīng)變化環(huán)境的頻率分布？

內(nèi)容概要

本書針對由于氣候變化以及土地利用和覆被變化導(dǎo)致的年徑流序列非一致性問題，系統(tǒng)地介紹了作者在變化環(huán)境下地表水資源評價方法方面的研究成果，全書由3篇共16章構(gòu)成。第一篇基礎(chǔ)理論，簡要介紹了水文統(tǒng)計、水文時間序列分析、水資源評價三個方面的基礎(chǔ)理論知識；第二篇統(tǒng)計途徑，主要介紹了水文變異診斷系統(tǒng)、適應(yīng)變化環(huán)境的水文頻率計算原理、基于趨勢分析、跳躍分析和降雨徑流關(guān)系的地表水資源評價方法及其在官廳水庫以上流域、疏勒河流域和黃壁莊流域的應(yīng)用；第三篇成因途徑，主要介紹了考慮土地利用/覆被變化的集總式流域水文模型、基于LWHM-LUCC模型的地表水資源評價方法及其在無定河流域的應(yīng)用。    本書可供水文水資源學(xué)科、資源科學(xué)、地理科學(xué)、環(huán)境科學(xué)的科研人員，大學(xué)教師和相關(guān)專業(yè)的高年級本科生和研究生，以及從事水利工程、水土保持工程和環(huán)境工程的技術(shù)人員閱讀參考。

書籍目錄

前言第1章  緒論  1.1  研究背景  1.2  研究目的和意義  1.3  水資源及水資源評價概念  1.4  水資源評價研究進(jìn)展  1.5  研究思路及研究內(nèi)容  1.6  主要特色  1.7  小結(jié)  參考文獻(xiàn)第一篇  基礎(chǔ)理論  第2章  水文統(tǒng)計基礎(chǔ)    2.1  水文現(xiàn)象的隨機(jī)性    2.2  概率論與統(tǒng)計學(xué)的基本概念    2.3  水文分布    2.4  水文分布參數(shù)估計    2.5  假設(shè)檢驗    2.6  相關(guān)分析    2.7  小結(jié)    參考文獻(xiàn)　第3章  水文時間序列分析基礎(chǔ)  　3.1  概述　  3.2  水文序列分析原理　  3.3  水文序列的蒙特卡羅模擬　  3.4  小結(jié)　  參考文獻(xiàn)　第4章  水資源評價基礎(chǔ)　  4.1  水資源評價的概念及意義　  4.2  水資源基礎(chǔ)評價　  4.3  水資源利用評價　  4.4  水環(huán)境評價　  4.5  小結(jié)　  參考文獻(xiàn)第二篇  統(tǒng)計途徑　第5章  水文變異診斷系統(tǒng)　  5.1  水文變異定義　  5.2  變異診斷系統(tǒng)　  5.3  初步診斷　  5.4  詳細(xì)診斷　  5.5  綜合診斷　  5.6  權(quán)重計算原理　  5.7  診斷結(jié)論輸出  　5.8  小結(jié)　  參考文獻(xiàn)　第6章  適應(yīng)變化環(huán)境的水文頻率計算原理  　6.1  引言　  6.2  非一致性序列水文頻率計算的假設(shè)前提　  6.3  非一致性序列水文頻率計算的一般方法　  6.4  小結(jié)　  參考文獻(xiàn)　第7章  基于趨勢分析的官廳水庫以上流域地表水資源評價  　7.1  流域概況　  7.2  年降雨序列變異診斷分析　  7.3  年徑流序列變異診斷分析　  7.4  基于趨勢分析的年徑流序列頻率計算　  7.5  小結(jié)　  參考文獻(xiàn)　第8章  基于跳躍分析的疏勒河流域地表水資源評價  　8.1  流域概況　  8.2  年降雨序列變異診斷分析　  8.3  年徑流序列變異診斷分析　  8.4  基于跳躍分析的年徑流序列頻率計算　  8.5  小結(jié)　  參考文獻(xiàn)　第9章  基于降雨徑流關(guān)系的黃壁莊流域地表水資源評價　  9.1  流域概況　  9.2  年降雨序列變異診斷分析　  9.3  年徑流序列變異診斷分析　  9.4  基于降雨徑流關(guān)系的地表水資源評價方法　  9.5  基于降雨徑流關(guān)系的年徑流序列頻率計算　  9.6  小結(jié)　  參考文獻(xiàn)第三篇  成因途徑　第10章  基于LWHM-LUCC模型的地表水資源評價方法　  10.1  引言　  10.2  研究思路及內(nèi)容　  10.3  研究特色　  10.4  小結(jié)　  參考文獻(xiàn)　第11章  考慮土地利用／覆被變化的流域水文模型  　11.1  基于Shrevc河鏈概念的單元劃分方法　  11.2  土地資源分類系統(tǒng)　  11.3  單元水文結(jié)構(gòu)  　11.4  單元模型介紹　  11.5  WHMLUCC單元水文模型的擴(kuò)展　  11.6  小結(jié)　  參考文獻(xiàn)　第12章  無定河流域水文變異分析及近期土地利用信息提取　  12.1  無定河流域概況　  12.2  無定河流域水文變異分析　  12.3  無定河流域地貌信息與現(xiàn)狀土地利用信息提取　  12.4  小結(jié)　  參考文獻(xiàn)　第13章  無定河流域過去土地利用信息反演　  13.1  無定河流域WHM-LUCC模型參數(shù)率定　  13.2  模型參數(shù)合理性分析　  13.3  過去土地利用信息反演　  13.4  反演土地利用信息的合理性分析　  13.5  小結(jié)　  參考文獻(xiàn)　第14章  無定河流域未來土地利用信息預(yù)測　  14.1  馬爾可夫鏈模型基本原理　  14.2  無定河流域土地利用類型轉(zhuǎn)換變化　  14.3  無定河流域未來土地利用信息預(yù)測　  14.4  小結(jié)　  參考文獻(xiàn)　第15章  變化環(huán)境下無定河流域地表水資源評價　  15.1  無定河流域的氣候變化情況　  15.2  變化環(huán)境下年徑流模擬計算　  15.3  變化環(huán)境下的地表水資源評價　  15.4  小結(jié)　  參考文獻(xiàn)　第16章  結(jié)論與展望　  16.1  研究成果和主要結(jié)論　  16.2  存在的不足　  16.3  展望

章節(jié)摘錄

插圖：9.4基于降雨徑流關(guān)系的地表水資源評價方法基于降雨徑流關(guān)系的地表水資源評價方法，首先建立下墊面變化前后年降雨徑流關(guān)系圖，通過關(guān)系圖反映下墊面變化前后對年徑流量的影響程度及影響規(guī)律。下墊面變化前的年降雨徑流關(guān)系線，基本上反映了序列穩(wěn)定的隨機(jī)性變化規(guī)律；而下墊面變化前后年降雨徑流關(guān)系線之間的差異，則反映了序列的確定性變化規(guī)律。這種方法簡單、實用，只要有降雨徑流資料就可以建立合理的關(guān)系線，避免了模型方法需要收集大量的資料及率定參數(shù)等一系列的繁瑣工作，因此該方法便于推廣，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實意義。建立了下墊面變化（變異點）前后序列的降雨徑流關(guān)系之后，就可以分離出確定性成分和隨機(jī)性成分，然后采用適應(yīng)變化環(huán)境的水文頻率計算方法進(jìn)行水資源評價，其計算原理如圖9-16所示。9.4.1變異時段劃分從詳細(xì)診斷、綜合診斷可以知道，黃壁莊流域年降雨序列沒有變異，而年徑流序列存在變異，且其變異形式為跳躍變異，變異發(fā)生在1967年。由于該站降雨序列無變異，因此，徑流序列變異主要由于下墊面的變化引起。故將徑流序列劃分為兩個階段：變異前階段1956～1967年，變異后階段1968～1998年。

編輯推薦

《變化環(huán)境下地表水資源評價方法》由科學(xué)出版社出版。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    變化環(huán)境下地表水資源評價方法 PDF格式下載

---