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第一篇理论与技术3

第1章 绪论3

1.1 研究背景与意义3

1.1.1 选题背景3

1.1.2 理论背景5

1.1.3 拟解决的关键科学问题8

1.1.4 研究意义8

1.2 同内外研究动态与趋势9

1.2.1 干旱驱动机制研究进展9

1.2.2 干旱评价指标研究进展10

1.2.3 干旱风险评价研究进展13

1.2.4 干旱风险区划研究进展14

1.2.5 干旱风险应对研究进展14

1.3 区域干旱应对存在问题16

1.4 研究内容与技术路线16

1.4.1 研究内容16

1.4.2 技术路线18

第2章 广义干旱风险评价与风险应对理论框架及技术体系20

2.1 广义干旱的内涵20

2.2 广义干旱的驱动机制25

2.3 广义干旱的定量评价26

2.3.1 广义供水量27

2.3.2 广义需水量28

2.3.3 广义干旱评价指标28

2.4 广义干旱的风险评价30

2.5 广义干旱的风险区划32

2.6 广义干旱的综合应对34

第3章 广义干旱风险评价与风险应对模拟模型36

3.1 需求分析与整体开发思路36

3.2 WEP-GD模型结构37

3.3 WEP-GD模型要素过程38

第二篇海河流域干旱时空演变特征43

第4章 研究区概况43

4.1 自然地理条件43

4.1.1 地形地貌43

4.1.2 水文气象44

4.1.3 土壤植被44

4.1.4 河流水系44

4.2 社会经济状况45

4.3 水资源及开发利用概况46

4.4 历史旱情概况47

第5章 不同干旱指标在海河流域的应用48

5.1 数据准备48

5.2 干旱指标的选取49

5.3 干旱指标的应用结果50

5.3.1 典型旱灾年旱情空间分布对比50

5.3.2 典型研究区的应用结果对比71

第6章 海河流域干旱驱动模式识别73

6.1 气候变化73

6.2 下垫面条件（土地利用）变化74

6.3 水利工程条件74

6.4 流域干旱驱动模式75

第7章 海河流域干旱时空演变特征77

7.1 干旱时间变化特征分析77

7.2 干旱空间变化特征分析83

第8章 小结88

第三篇东辽河流域广义干旱风险评价与综合应对91

第9章 研究区概况91

9.1 流域自然地理概况91

9.1.1 地理位置91

9.1.2 地质地貌91

9.1.3 河流水系92

9.1.4 气候水文94

9.1.5 土壤特征97

9.1.6 植被特征104

9.2 流域社会经济概况106

9.3 流域土地利用概况107

9.4 流域水资源概况107

9.4.1 流域水资源量107

9.4.2 流域水资源开发利用程度108

9.5 流域历史旱情概况108

9.5.1 流域干旱灾害特征108

9.5.2 流域干旱灾害发展趋势109

第10章 东辽河流域广义干旱驱动机制识别111

10.1 流域气象水文要素演变规律分析111

10.1.1 大气水汽含量111

10.1.2 降水量120

10.1.3 气温值121

10.1.4 潜在蒸发量122

10.1.5 天然径流量124

10.1.6 土壤含水量127

10.2 流域下垫面条件演变规律分析128

10.2.1 土地利用条件128

10.2.2 水利工程条件136

10.3 流域广义干旱驱动模式识别138

第11章 WEP-GD模型在东辽河流域的应用140

11.1 输入数据及格式化处理140

11.1.1 数字高程信息141

11.1.2 土壤信息148

11.1.3 土地利用信息149

11.1.4 气象水文信息150

11.1.5 水利工程信息155

11.1.6 社会经济及供用水信息156

11.2 模型校验与验证156

第12章 东辽河流域广义干旱定量化评价161

12.1 流域广义干旱评价指标构建161

12.1.1 指标构建161

12.1.2 指标验证165

12.2 流域广义干旱评价指标模拟效果分析167

12.2.1 对比DI指标与SPI指标模拟结果168

12.2.2 对比DI指标与PISI指标模拟结果171

12.2.3 对比DI指标与RWD指标模拟结果173

12.3 流域广义干旱评价内容识别176

12.4 流域广义干旱时空分布规律177

12.4.1 流域广义干旱次数分布规律177

12.4.2 流域广义干旱持续时间分布规律184

12.4.3 流域广义干旱强度分布规律192

第13章 东辽河流域广义干旱风险评价与风险区划200

13.1 流域广义干旱风险评价方法200

13.1.1 边缘分布函数的确定200

13.1.2 联合分布函数的选取204

13.1.3 重现期分析207

13.1.4 流域广义干旱风险分析209

13.2 不同驱动力作用下的流域广义干旱风险分析212

13.2.1 自然气候变化情景213

13.2.2 人为气候变化情景215

13.2.3 下垫面条件变化情景218

13.2.4 水利工程调节情景220

13.2.5 综合分析223

第14章 东辽河流域广义干旱风险应对225

14.1 应对目标225

14.2 应对策略225

14.3 解决方案225

14.3.1 提高农田灌溉水利用系数225

14.3.2 减少田间土面蒸发227

14.3.3 流域外调水232

14.4 应对措施245

第15章 小结246

第四篇滦河流域干旱驱动机制识别及定量化评价251

第16章 研究区概况251

16.1 自然地理概况251

16.1.1 地理位置251

16.1.2 自然地理条件252

16.2 社会经济概况255

16.2.1 行政区划与人口255

16.2.2 社会经济发展情况256

16.2.3 水利工程建设256

16.3 水资源与历史旱情概况256

16.3.1 流域水资源量和开发利用程度256

16.3.2 流域历史旱情概况257

第17章 基于SWAT模型的滦河流域分布式水文模拟258

17.1 SWAT模型原理及结构258

17.2 SWAT模型数据库的构建260

17.2.1 数据格式与坐标系统261

17.2.2 数据库构建过程261

17.3 降水空间分布不确定性对分布式流域水文模拟的影响266

17.3.1 雨量站降水数据时间维尺度扩展方法267

17.3.2 武烈河流域SWAT模型构建268

17.3.3 降水输入的不确定性分析271

17.3.4 降水输入对分布式径流模拟结果的影响273

17.4 SWAT模型在滦河流域分布式水文模拟中的适用性275

17.4.1 流域离散化与模拟方法选择275

17.4.2 基于SWAT模型的滦河流域分布式水文模拟275

第18章 滦河流域径流演变归因识别279

18.1 流域水文气象要素演变规律分析279

18.1.1 降水量279

18.1.2 气温282

18.1.3 潜在蒸发量283

18.1.4 天然径流量285

18.2 滦河流域径流演变归因识别方法286

18.2.1 水文序列阶段划分287

18.2.2 天然径流量模拟289

18.3 滦河流域气候与人类活动对径流影响的归因识别292

18.3.1 流域径流量变化归因的年际特征292

18.3.2 流域径流量变化归因的年内特征292

第19章 滦河流域干旱评价研究294

19.1 基于分布式水文模拟的流域干旱评价模式构建294

19.1.1 基于水分平衡的水分距平指数计算294

19.1.2 干旱指标计算296

19.1.3 权重因子修正297

19.2 干旱评价模式验证298

19.2.1 历史干旱事件过程验证298

19.2.2 典型干旱年份旱情发展的空间分布验证299

19.3 滦河流域干旱时空分布特征301

19.3.1 流域干旱影响范围演变特征301

19.3.2 流域干旱频率空间分布特征303

19.3.3 流域干旱持续时间空间分布304

19.3.4 流域干旱强度空间分布特征305

19.4 滦河流域土地利用覆被变化的干旱响应307

19.4.1 土地利用覆被变化对干旱影响范围的影响307

19.4.2 土地利用覆被变化对干旱频率的影响308

19.4.3 土地利用覆被变化对干旱持续时间的影响309

19.4.4 土地利用覆被变化对干旱强度的影响311

19.5 滦河流域干旱应对措施312

第20章 小结314

参考文献316

附表326