子牙河流域生态水资源规划模型研究及应用

摘要

可持续发展的核心问题是人类与自然的和谐统一。基于生态可持续发展理念的水资源规划目标，是为流域生态坏境和社会经济发展提供源源不断的优质水资源，实现水资源在当代人之间、当代人与后代人之间，以及流域生态坏境和社会经济发展之间的永续利用和水资源的良性循环。流域生态水资源规划研究的对象为水资源、生态坏境和社会经济发展的复合系统。改善水环境，需要统筹流域防洪、水资源保护、水生态修复和产业结构的优化这四个重要环节。本文从流域生态、社会经济系统中各用水单元的用水量对循环系统整体的贡献率出发，构建子牙河流域水资源分布数学模型，探讨流域水资源规划问题。
　　基于生态水文学启示，从研究流域的降雨开始着手研究流域的淡水资源。当降水发生后，水就进入陆地环境，一部分以地表水和地下水的形式流向大海，另一部分通过蒸发返回到地球的大气圈，并由此构成了淡水循环系统。通过研究水循环中的大气过程、地表过程、土壤过程、地下过程的相互转换和实际耗水量，寻求河流的开发与保护的平衡点，实现生态系统健康和区域可持续发展。
　　论文的主要研究内容为：
　　（1）建立流域生态水资源规划的理念，注重水循环过程中的各个环节，从流域降雨开始着手研究流域淡水资源开发、利用问题。
　　（2）探讨降雨强度与历时的解析关系，研究冠层截留、蒸发和作物蒸腾、降雨入渗的机理，建立坡面汇流、浅层地下水流的水动力水文数学模型。研究流域内不同层面、不同状态的水体在地势、水势、风势、气压、日照、温度等流场作用下水量相互转化的机理。
　　（3）进行生态环境需水规划，分析流域河道内、河口、湿地、地下水以及城市河湖生态环境需水量及其计算方法，推求维持生态保护区生物群落稳定和可再生维持的栖息地的环境需水量。
　　（4）探讨人类生活、工业生产、粮食生产以及各种林草植物的真实耗水量分布，进行社会经济需水量规划。
　　（5）研究流域水资源与经济社会发展的关系，寻求河流的开发与保护的平衡点。使水资源开发利用规划成为动态可调控的规划，通过规划绩效和实测数据的反馈和比较，不断修正规划方案，以达到流域水资源循环利用与生态可持续发展的目的。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3问题的提出

1.4本课题主要研究内容

第二章 理论基础

2.1降雨强度与历时的解析关系

2.2冠层截留

2.3蒸发

2.4降雨入渗

2.5流域产流分析

2.6小结

第三章 生态环境需水规划

3.1生态环境需水的概念

3.2河道内生态环境需水量

3.3湿地生态环境需水量

3.4河口生态环境需水量

3.5地下水生态需水量

3.6城市河湖生态环境需水量

3.7小结

第四章 社会经济需水量规划

4.1人类生活需水需求

4.2工业需水量预测

4.3农业需水量预测

4.4小结

第五章 流域生态规划模型构建

5.1流域模型创建

5.2模型单元剖分

5.3模型河网创建

5.4模型地形处理

5.5模型植被提取

5.6水量平衡

5.7模型单元信息的识别

5.8小结

第六章 子牙河流域生态规划

6.1流域概况

6.2流域单元网格划分

6.3流域地质条件

6.4流域内水文、气象及其测站分布

6.5典型降雨过程

6.6流域土地利用分类

6.7流域内社会经济状况

6.8 ET模拟计算

6.9模型计算成果及分析

第七章 结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

论文发表及科研情况说明

致谢