珠江流域来水需水分析及预测

本书针对变化环境下珠江流域来水需水预测与调配重大工程需求，构建概念式岩溶-新安江水文模型和VIC-3L水文模型；在此基础上，评估气候变化情景下珠江上游水文循环的时空演化趋势和格局。进一步，建立社会、经济和环境综合作用下需水预测系统动力学模型，探明工业、农业、生活等多源需水单元的动力学演化特性；在此基础上，建立水资源优化配置和方案综合评价模型，阐明水资源互馈系统的演化特性与动态均衡，为水资源的管理、优化配置及政策的制定提供科学参考。

前言 i
第1章 绪论 1
1.1 问题提出的背景 1
1.2 来水需水预测的研究现状 2
1.2.1 水文模型 2
1.2.2 变化条件下气象水文过程模拟 4
1.2.3 需水预测方法 5
1.2.4 系统动力学法的需水预测 7
1.3 本书的主要内容 8
参考文献 9
第2章 研究区域概况 15
2.1 自然地理 15
2.1.1 地理位置 15
2.1.2 河流水系 15
2.1.3 地貌地质 17
2.1.4 土壤植被 18
2.2 气象水文 19
2.2.1 气候气象 19
2.2.2 水文特征 20
2.3 水资源开发利用 21
2.4 社会经济 21
参考文献 22
第3章 岩溶地区的概念式水文模型 23
3.1 新安江水文模型简述 23
3.2 K-XAJ水文模型结构 25
3.2.1 岩溶区域上产汇流 25
3.2.2 非岩溶区域上产汇流 27
3.2.3 岩溶与非岩溶区域产汇流结合 27
3.3 模型参数率定与评价指标 28
3.3.1 模型参数率定方法 28
3.3.2 模型评价指标 29
3.4 模型应用 29
3.5 模拟结果与讨论 30
3.5.1 K-XAJ水文模型模拟结果 30
3.5.2 两种模型的参数与模拟效果评估 30
3.5.3 小结 35
参考文献 35
第4章 大尺度分布式水文模型在珠江中上游流域的应用 37
4.1 VIC-3L水文模型简述 37
4.2 VIC-3L水文模型原理及特点 38
4.2.1 模型蒸散发计算 38
4.2.2 模型产流计算 40
4.2.3 模型汇流计算 41
4.3 VIC-3L水文模型建模 42
4.3.1 子流域划分及网格划分 43
4.3.2 土壤数据 44
4.3.3 植被数据 46
4.3.4 气象驱动数据 48
4.3.5 汇流输入文件 48
4.3.6 全局控制文件 50
4.4 VIC-3L水文模型运行 50
4.4.1 运行环境 50
4.4.2 运行步骤 51
4.5 模型参数率定与评价指标 51
4.5.1 模型参数率定方法 51
4.5.2 模型评价指标 52
4.6 模拟率定结果及验证 53
参考文献 57
第5章 未来气候预估及径流响应 58
5.1 气候变化情景及模式选择 58
5.2 SDSM的统计降尺度方法 60
5.2.1 SDSM简述 60
5.2.2 SDSM原理及结构 61
5.3 基于SDSM的未来气候预估 62
5.3.1 SDSM数据准备 62
5.3.2 预报因子选择 62
5.3.3 SDSM率定与验证 63
5.3.4 RCPs情景下未来降雨预估 66
5.3.5 RCPs情景下未来优选气温预估 68
5.3.6 RCPs情景下未来大力度优惠气温预估 70
5.4 基于VIC-3L水文模型的未来出流分析 71
参考文献 73
第6章 基于系统动力学模型的需水预测 75
6.1 系统动力学模型的建模原理 75
6.1.1 系统动力学概述 75
6.1.2 系统动力学模型的建模步骤 77
6.1.3 系统动力学变量解释 77
6.2 需水预测系统动力学模型的建模研究 78
6.3 生活需水 79
6.3.1 影响生活需水的因子辨识 79
6.3.2 生活需水因子模型 79
6.3.3 生活需水系统动力学模型 84
6.3.4 生活需水系统动力学方程 86
6.4 工业需水 89
6.4.1 影响工业需水的因子辨识 89
6.4.2 工业需水因子模型 90
6.4.3 工业需水系统动力学模型 97
6.4.4 工业需水系统动力学方程 99
6.5 农业需水 101
6.5.1 农作物需水量计算 101
6.5.2 作物种类 101
6.5.3 有效降雨量计算 106
6.5.4 农田灌溉需水量计算 108
6.6 需水预测总体结果和评价 108
6.6.1 模型误差评估 108
6.6.2 珠江流域未来需水预测 111
参考文献 112
第7章 基于“三条红线”约束的城市水资源优化配置与评价 115
7.1 柳州市概况 115
7.1.1 自然地理概况 115
7.1.2 社会经济概况 116
7.1.3 水资源开发利用情况分析 116
7.1.4 现状水资源开发利用存在的主要问题 120
7.2 水资源需水量预测与供水量预测 121
7.2.1 需水量预测 122
7.2.2 供水量预测 122
7.2.3 供需平衡分析 123
7.2.4 预测结果分析 123
7.3 基于“三条红线”约束的水资源优化配置模型 125
7.3.1 “三条红线”与水资源优化配置的关系 126
7.3.2 水资源优化配置模型的建立 127
7.3.3 水资源优化配置模型的求解 133
7.3.4 结果分析 134
7.4 水资源优化配置方案综合评价模型 137
7.4.1 水资源优化配置方案综合评价模型的构建 137
7.4.2 配置结果分析与讨论 142
参考文献 145
附录 147