西南額斯特地區(qū)水循環(huán)過程及其水文生態(tài)效應(yīng)

第1章 西南喀斯特典型區(qū)概況及生態(tài)環(huán)境特征

1.1 引言

1.2 典型研究區(qū)概況

1.2.1 貴州省

1.2.2 烏江流域

1.2.3 后寨河流域

1.2.4 陳旗流域

1.2.5 花江峽谷

1.2.6 荔波自然保護區(qū)

1.3 水文地質(zhì)特征

1.3.1 普定巖溶地區(qū)水文地質(zhì)特征

1.3.2 花江巖溶地區(qū)水文地質(zhì)特征

1.3.3 荔波巖溶地區(qū)水文地質(zhì)特征

1.4 生態(tài)環(huán)境特征

1.4.1 植物的選擇性生長

1.4.2 土壤的脆弱性

1.4.3 水土資源的不平衡

1.4.4 表層巖溶與生態(tài)環(huán)境的相互關(guān)系

第2章 喀斯特區(qū)水文地質(zhì)參數(shù)及生態(tài)水文實驗

2.1 引言

2.2 土壤人滲試驗

2.2.1Gue1ph入滲儀入滲試驗

2.2.2 單環(huán)變水頭入滲試驗

2.3 表層巖溶帶的水文地質(zhì)特征

2.3.1 表層巖溶帶

2.3.2 表層巖溶帶裂隙率的測定

2.3.3 表層巖溶帶發(fā)育深度及受地形的影響

2.3.4 表層巖溶帶裂隙滲透系數(shù)測定

2.4 巖溶裂隙入滲試驗及數(shù)值模擬反求滲透系數(shù)

2.4.1 野外裂隙注水入滲試驗

2.4.2 數(shù)值模擬原理

2.4.3 數(shù)值模型構(gòu)建與裂隙水文地質(zhì)參數(shù)推求

2.4.4 不同裂隙組合情形下入滲水流模擬

2.5 巖溶含水層抽水試驗

2.5.1 等效多孑1介質(zhì)井流方程

2.5.2 雙重介質(zhì)井流方程

2.5.3 抽水試驗

2.5.4 水文地質(zhì)參數(shù)推求結(jié)果分析

2.6 基于流量衰減過程的滲透系數(shù)推求

2.6.1 通過衰減系數(shù)推求含水層滲透系數(shù)

2.6.2 基于Brutsaert方法的滲透系數(shù)推求

2.7 喀斯特小流域（陳旗）生態(tài)水文觀測

2.7.1不同生境區(qū)氣象、水文觀測

2.7.2 不同植被覆蓋區(qū)的氣象、水文變化特征

2.7.3 不同生境區(qū)土壤水分測定及變化特征分析

第3章 喀斯特流域降水一徑流響應(yīng)統(tǒng)計分析模型

3.1 引言

3.2 喀斯特流域降水一徑流響應(yīng)特征分析

3.2.1 研究區(qū)域和觀測資料

3.2.2 時間序列分析方法

3.2.3 巖溶泉降水一徑流響應(yīng)分析

3.3 喀斯特流域降水一徑流響應(yīng)模擬

3.3.1 多元線性回歸模型

3.3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型

3.4 喀斯特流域枯季徑流分析

3.4.1 枯季徑流分析方法

3.4.2 衰減系數(shù)區(qū)域化分析

第4章 喀斯特流域概念性水文模型及應(yīng)用

4.1 引言

4.2 喀斯特流域月水文模型

4.2.1 喀斯特流域徑流形成過程

4.2.2 模型原理及計算方式

4.2.3 模型參數(shù)優(yōu)化方法

4.2.4 實例應(yīng)用

4.3 喀斯特流域日水文模型

4.3.1 模型結(jié)構(gòu)

4.3.2 模型原理

4.3.3 實例應(yīng)用

第5章 喀斯特流域分布式水文模型及應(yīng)用

5.1 引言

5.2 喀斯特流域分布式水文模型概述

5.2.1 喀斯特含水層特征

5.2.2 喀斯特流域多重水流運動

5.2.3 多重介質(zhì)含水層水流計算模型概述

5.2.4 喀斯特流域分布式水文模型建模思路

5.3 喀斯特流域多重水流計算及分布式水文模型

5.3.1 基于連續(xù)介質(zhì)的分布式土壤一植被一水文模型

5.3.2 基于多重介質(zhì)等效體的分布式水文模型

5.4 喀斯特流域水文過程模擬

5.4.1 模型資料

5.4.2 陳旗流域裂隙生成

5.4.3 模型參數(shù)率定與驗證

5.4.4 巖石裂隙對水文過程的影響分析

5.5 巖溶地貌對水文過程影響的模擬

5.5.1 模型資料

5.5.2 參數(shù)率定與模型驗證

5.5.3 落水洞對匯流過程的影響

5.5.4 深層徑流帶對地下河徑流過程的影響

5.6 喀斯特流域地下水?dāng)?shù)值模擬

5.6.1 基于等效連續(xù)介質(zhì)的MODF1Ow模型

5.6.2 基本原理及數(shù)值求解方法

5.6.3 典型喀斯特流域地下水?dāng)?shù)值模擬

5.6.4 后寨河流域模型構(gòu)建

5.6.5 模型識別與驗證結(jié)果分析

5.6.6 模型參數(shù)靈敏度分析

第6章喀斯特流域水源劃分及植物水分利用的同位素分析方法

6.1 引言

6.2 基于穩(wěn)定同位素和水化學(xué)成分的流域徑流劃分

6.2.1 原理與方法

6.2.2 采樣與測試

6.2.3 氫、氧同位素關(guān)系及水化學(xué)動態(tài)變化

6.3 喀斯特地區(qū)土壤、植被水分同位素測定

6.3.1 樣品采集

6.3.2 野外試驗

6.3.3 室內(nèi)試驗

6.4 喀斯特地區(qū)植物水分來源計算及影響因素

6.4.1 水分來源比例的測算方法

6.4.2 測算結(jié)果分析

第7章 喀斯特流域植被耗水量及生態(tài)需水量估算

7.1 引言

7.2 喀斯特流域典型植被耗水量的測定與計算

7.2.1 花江石漠化生態(tài)修復(fù)樣區(qū)典型建群植物——花椒林地蒸騰耗水量

7.2.2 普定樣區(qū)優(yōu)勢適生樹種的生態(tài)耗水量

7.2.3 花江喀斯特峽谷石漠化地區(qū)花椒林地最大與最小生態(tài)需水量

7.3 基于分布式水文模型的喀斯特流域植被耗水量計算

7.3.1 流域植被散發(fā)計算

7.3.2 植被散發(fā)量影響因素

7.3.3 植被可利用水資源量計算

第8章 西南喀斯特地區(qū)水循環(huán)變化特征及氣候變化的水文效應(yīng)

8.1 引言

8.2 貴州省水文要素變化特征

8.2.1 貴州省降水變化特征

8.2.2 降水集中度及其變化特征

8.2.3 氣候變化對潛在蒸散發(fā)影響的分析

8.2.4 貴州省徑流變化特征分析

8.2.5 貴州省年徑流系數(shù)變化及影響因素分析

8.3 烏江流域水循環(huán)要素變化特征

8.3.1 烏江流域降水、氣溫變化特征

8.3.2 烏江流域蒸散發(fā)量變化特征

8.4 氣候變化的水文效應(yīng)評估

8.4.1 未來氣候變化趨勢分析

8.4.2 未來氣候變化對潛在蒸散發(fā)影響的分析

8.4.3 氣候變化對區(qū)域徑流的影響

參考文獻

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《西南喀斯特地區(qū)水循環(huán)過程及其水文生態(tài)效應(yīng)》通過對西南典型喀斯特流域地貌、地質(zhì)及水文地質(zhì)、植被特點分析，揭示了喀斯特裂隙發(fā)育成因及其在水文與生態(tài)系統(tǒng)中的控制作用，構(gòu)建了植被-土壤及巖石裂隙-水文相互作用的分布式水文模型，實現(xiàn)連續(xù)介質(zhì)達西流、裂隙流、明渠流以及地下管道流并存的水文水動力模擬。從而奠定了不同下墊面條件下降水、土壤水、植被耗水、地表水、地下水之間轉(zhuǎn)化的定量分析基礎(chǔ)。

總序

序

前言

上篇 原理與方法

第1章 概述

1.1 研究背景與意義

1.1.1 流域水循環(huán)的“自然一社會”二元特征及其效應(yīng)

1.1.2 研究意義

1.1.3 關(guān)鍵科學(xué)問題

1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)與趨勢

1.2.1 變化環(huán)境下的水循環(huán)機理和演變規(guī)律研究

1.2.2 基于物理機制的分布式流域水文模型研究

1.2.3 水循環(huán)過程與水生態(tài)及水環(huán)境演變相互作用機制研究

1.2.4 大氣過程一陸地水文過程耦合研究

1.2.5 社會水循環(huán)研究

1.3 研究目標(biāo)

第2章 流域二元水循環(huán)模型總體結(jié)構(gòu)

2.1 模型總體結(jié)構(gòu)及功能

2.1.1 模型總體結(jié)構(gòu)

2.1.2 模型功能

2.2 各模型簡介

2.2.1 分布式流域水循環(huán)及其伴生過程模擬模型(wEP.L)

2.2.2 多目標(biāo)決策分析模型(DAMOS)

2.2.3 水資源配置模型(ROwAS)

第3章流域水循環(huán)過程模擬方法

3.1 大氣過程模擬

3.1.1 大氣環(huán)流模式(GCM)

3.1.2 海氣耦合模式

3.1.3 陸面過程模式

3.1.4 區(qū)域氣候模式

3.1.5 降尺度方法

3.2 陸地水循環(huán)過程模擬

3.2.1 蒸發(fā)蒸騰

3.2.2 人滲

3.2.3 地表徑流

3.2.4 壤中徑流

3.2.5 地下水運動、地下水流出和地下水溢出

3.2.6 坡面匯流和河道匯流

3.2.7 積雪融雪過程

3.2.8 空氣動力學(xué)阻抗與植被群落阻抗

3.2.9 土壤水分吸力關(guān)系與非飽和導(dǎo)水系數(shù)

3.3 陸地能量循環(huán)過程模擬

3.3.1 地表能量平衡方程

3.3.2 短波放射

3.3.3 長波放射

3.3.4 潛熱通量

3.3.5 顯熱通量

3.3.6 地中熱通量

3.3.7 人工熱排出量

3.4 平原區(qū)地下水?dāng)?shù)值模擬

3.4.1 潛水

3.4.2 承壓水

3.4.3 模型數(shù)值求解

第4章 流域水環(huán)境過程模擬方法

4.1 污染量的估算

……

第5章 流域水生態(tài)過程模擬方法

第6章 流域水資源調(diào)控與多目標(biāo)決策

第7章 流域水循環(huán)及其伴生過程綜合模擬系統(tǒng)集成

下篇 海河流域應(yīng)用

第8章 海河流域概況

第9章 基礎(chǔ)信息采集與時空展布

第10章 水循環(huán)模擬與驗證

第11章 水環(huán)境模擬與驗證

第12章 水生態(tài)模擬與驗證

第13章 海河流域水循環(huán)及其伴生過程歷史演變分析

第14章 海河流域水循環(huán)及其伴生過程未來演變情景分析

第15章 海河流域水資源管理戰(zhàn)略討論

第16章 總結(jié)與展望

參考文獻

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水文過程線反映了降水通過水文氣候過程轉(zhuǎn)化成徑流的過程。同時，水文過程線也描述了徑流速率隨時間的變化過程、徑流速率峰值和徑流總量。徑流過程中的水文氣候作用，指的是降雨到達地表后如何以不同方式到達河道。追溯單次降雨事件是評估多次降雨事件的基礎(chǔ)。

為便于河川徑流描述，可把徑流過程線中的水流分為事件流和基流。事件流也稱之為直接流、表面流、暴雨流或快速流，這部分水分在響應(yīng)單次水分輸入事件后，快速地進入河道之中。事件流主要通過地表流至河道，或以壤中流的形式流至河道。而基流是通過不同途徑，緩慢而持續(xù)地進入溪流中，通常能夠在降水事件之間維持河川流量。一般而言，大部分基流來自于地下水，也有些來自于湖泊和濕地或山坡上薄土層的緩慢排水。有些表面基流也可能來自壤中流。如果河流的水分補給主要來自地下水，其水量隨時間的變化相對較慢。

針對地球上的水循環(huán)的具體過程和三大類型，細致的講解，以達到學(xué)生觀看視頻即可掌握的效果。