氣候和人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)的影響機(jī)理

目錄
前言
第1章　全球變化與水循環(huán)　1　
1.1　全球氣候變化　1　
1.1.1　氣溫上升　1　
1.1.2　降水變化　2　
1.2　人類活動(dòng)　3　
1.2.1　人口增加　3　
1.2.2　土地利用/土地覆蓋變化　4　
1.2.3　水利工程　5　
1.3　全球變化下水文學(xué)面臨的問(wèn)題與挑戰(zhàn)　6　
1.3.1　水文過(guò)程由穩(wěn)態(tài)向非穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變　6　
1.3.2　水文演變的多過(guò)程、多要素互饋關(guān)系　9　
1.3.3　水文過(guò)程非線性和尺度效應(yīng)　10　
1.4　全球變化下水文學(xué)發(fā)展趨勢(shì)　12　
1.4.1　現(xiàn)代水文觀測(cè)的多維視角　12　
1.4.2　流域多過(guò)程協(xié)同演變及水文模型發(fā)展方向　13　
1.4.3　非一致性水文頻率計(jì)算　16　
參考文獻(xiàn)　17　
第2章　極端降水及旱澇演變分析　20　
2.1　中國(guó)20世紀(jì)50年代以來(lái)旱澇演變特征　21　
2.1.1　研究區(qū)和數(shù)據(jù)　21　
2.1.2　中國(guó)極端旱澇時(shí)空分布特征　22　
2.1.3　中國(guó)旱澇分布與水汽循環(huán)的關(guān)系　25　
2.1.4　中國(guó)極端旱澇與大氣環(huán)流的關(guān)系　29　
2.1.5　小結(jié)　30　
2.2　江淮地區(qū)降水特征及其成因分析　31　
2.2.1　江淮梅雨時(shí)空變化特征及其可能影響機(jī)制　31　
2.2.2　江淮梅雨降水空間變化及其可能影響機(jī)制　37　
2.2.3　未來(lái)江淮梅雨降水可能變化　41　
2.3　淮河流域和涇河流域近500年以來(lái)降水及旱澇災(zāi)害演變特征　48　
2.3.1　多源歷史降水和旱澇數(shù)據(jù)　48　
2.3.2　淮河流域近500年降水及旱澇災(zāi)害演變特征　49　
2.3.3　涇河流域近500年降水及旱澇災(zāi)害演變特征　56　
2.3.4　小結(jié)　61　
參考文獻(xiàn)　61　
第3章　河川徑流變化及其影響要素　63　
3.1　中國(guó)主要流域河川徑流變化　63　
3.1.1　數(shù)據(jù)和研究方法　65　
3.1.2　中國(guó)九大流域徑流長(zhǎng)期演變規(guī)律　68　
3.1.3　中國(guó)九大流域年徑流與年降水關(guān)系　71　
3.1.4　人類活動(dòng)對(duì)中國(guó)九大流域降水-徑流關(guān)系影響　78　
3.1.5　小結(jié)　80　
3.2　黃土高原溝壑區(qū)植被變化對(duì)徑流的影響　80　
3.2.1　研究流域概況　81　
3.2.2　植被變化對(duì)流域徑流影響分析　83　
3.2.3　植被變化對(duì)土壤含水量的影響　88　
3.2.4　小結(jié)　93　
3.3　水庫(kù)攔蓄對(duì)河川徑流及水文干旱的影響　94　
3.3.1　水庫(kù)調(diào)蓄作用下流域徑流及水文干旱特征解析　95　
3.3.2　水文干旱事件識(shí)別及評(píng)價(jià)　97　
3.3.3　水庫(kù)調(diào)度對(duì)月平均流量變化的影響　99　
3.3.4　水文異常對(duì)氣象變化的響應(yīng)　100　
3.3.5　水庫(kù)調(diào)控對(duì)徑流及水文干旱的影響　102　
3.3.6　水庫(kù)調(diào)節(jié)對(duì)干旱持續(xù)時(shí)間和程度的影響　104　
3.3.7　小結(jié)　106　
3.4　地下水位變化對(duì)河川徑流的影響　106　
3.4.1　研究區(qū)概況及資料條件　106　
3.4.2　河川徑流與降水、地下水動(dòng)態(tài)相關(guān)分析　109　
3.4.3　河川基流與地下水埋深關(guān)系　116　
3.4.4　小結(jié)　123　
參考文獻(xiàn)　123　
第4章　流域水文要素時(shí)空異質(zhì)性及變化趨勢(shì)辨識(shí)　126　
4.1　降水集中度時(shí)空變化特征及趨勢(shì)分析　127　
4.1.1　區(qū)域概況　127　
4.1.2　研究方法　129　
4.1.3　結(jié)果與分析　131　
4.1.4　小結(jié)　138　
4.2　降水空間異質(zhì)性對(duì)區(qū)域降水集中度趨勢(shì)檢驗(yàn)的影響　139　
4.2.1　研究區(qū)概況　139　
4.2.2　研究方法　140　
4.2.3　結(jié)果與分析　147　
4.2.4　小結(jié)　153　
4.3　不同氣候區(qū)潛在蒸散發(fā)影響要素辨識(shí)　154　
4.3.1　研究區(qū)站點(diǎn)及資料選擇　155　
4.3.2　研究方法　156　
4.3.3　結(jié)果與分析　160　
4.3.4　局部敏感性分析方法局限性分析　169　
4.3.5　小結(jié)　171　
4.4　水文序列變異特征識(shí)別——以氣溫為例　171　
4.4.1　研究區(qū)站點(diǎn)及資料選擇　172　
4.4.2　突變分析方法　172　
4.4.3　結(jié)果與分析　177　
4.4.4　小結(jié)　180　
參考文獻(xiàn)　180　
第5章　變化環(huán)境下流域水文模擬與不確定性分析　184　
5.1　流域水文模型進(jìn)展概述　184　
5.2　土地利用變化對(duì)徑流影響模擬　186　
5.2.1　土地利用變化分析　188　
5.2.2　徑流模擬結(jié)果對(duì)比　188　
5.2.3　參數(shù)變化檢測(cè)　190　
5.2.4　交叉模擬結(jié)果對(duì)比　191　
5.3　氣候和土地利用變化對(duì)水文影響的模擬辨識(shí)　191　
5.3.1　SWAT模型簡(jiǎn)介　192　
5.3.2　研究區(qū)土地利用變化　195　
5.3.3　氣溫、降水量和河川徑流量變化196　
5.3.4　氣候和土地利用變化對(duì)水文過(guò)程影響分段情景分析　199　
5.4　地下水灌溉對(duì)水文過(guò)程影響模擬　202　
5.4.1　灌溉需水量計(jì)算模型　202　
5.4.2　基于地下水?dāng)?shù)值模型的地表水與地下水轉(zhuǎn)化模擬　220　
5.4.3　地表水-地下水耦合模型及水資源轉(zhuǎn)化模擬　232　
5.4.4　不同開采條件下多年平均水資源量變化　242　
5.5　流域水文模型不確定性分析　244　
5.5.1　流域水文模型不確定性概述　244　
5.5.2　水文模型預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)的不確定性　247　
5.5.3　流域水文模型參數(shù)時(shí)變特征　247　
5.5.4　模擬精度的時(shí)變特征分析　264　
參考文獻(xiàn)　273　
第6章　氣候-景觀-水文演變互饋機(jī)制及定量識(shí)別　277　
6.1　流域徑流特征影響因素及區(qū)域差異　278　
6.1.1　流域徑流/基流影響因素　278　
6.1.2　不同氣候區(qū)徑流/基流影響的控制因素　281　
6.2　涇河流域氣候-景觀-水文關(guān)聯(lián)性分析　283　
6.2.1　研究區(qū)概況及資料　283　
6.2.2　徑流-氣候-景觀因子　284　
6.2.3　分析方法　288　
6.2.4　氣候、景觀要素及徑流/基流特征因子空間分布　292　
6.2.5　水文分區(qū)特征　299　
6.2.6　氣候、景觀要素及徑流/基流特征因子相關(guān)性分析　302　
6.2.7　徑流/基流特征因子控制要素識(shí)別及區(qū)域化方程　307　
6.2.8　不同區(qū)域徑流/基流演變的特征及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制對(duì)比分析　310　
6.3　大氣CO2濃度升高對(duì)流域植被和地表水量平衡的影響　312　
6.3.1　研究區(qū)和數(shù)據(jù)　313　
6.3.2　LPJ模型　314　
6.3.3　參數(shù)率定及模擬結(jié)果驗(yàn)證　322　
6.3.4　大氣CO2升高對(duì)植被和水文要素的影響　325　
6.3.5　不同氣候區(qū)大氣CO2濃度升高對(duì)植被和水文要素的影響　330　
6.3.6　大氣CO2濃度升高對(duì)植被水分利用效率的影響　335　
6.3.7　討論與結(jié)論　336　
參考文獻(xiàn)　337　
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