典型生态区与城市抗旱应急保障关键技术

本书基于中国典型生态区和典型城市干旱特征，通过数据分析、规律揭示、方法创建、技术集成等多种手段，开展生态区和城市抗早应急保障关键技术研究。本书探明生态区与城市全景式流程再造及多维协同决策支持的科学问题，突破面向生态的多水源联合调配抗早应急保障的关键技术，为显著提升中国生态区和城市抗旱应急保障能力、减少旱灾损失提供科技支撑。本书可供研究和关心生态区及城市抗旱应急与管理的专业人士、管理者参考，也可供水利工程、环境科学、生态学、管理科学等相关专业的科技工作者、技术人员、研究生、本科生阅读和参考。

序
前言
第1章绪论1
1.1研究背景与意义1
1.2国内外研究进展3
1.2.1干旱评估研究进展3
1.2.2生态评价研究进展4
1.2.3区域干旱演变与生态因子互馈关系研究进展6
1.2.4生态干旱及抗旱应急保障研究进展8
1.2.5水资源调配研究进展8
1.2.6城市干旱及抗旱应急保障研究进展9
1.2.7抗旱应急管理研究进展10
1.3生态区与城市抗旱应急保障研究概述12
1.3.1本书主要内容12
1.3.2生态区与城市抗旱应急保障技术路线12
第2章生态干旱概念及评估指标体系14
2.1典型生态区生态干旱概念14
2.2生态系统影响因素及指标识别15
2.3典型生态区生态系统服务功能价值评估16
2.4生态干旱评价指标体系构建原则18
2.5生态干旱评价理论与方法19
2.6生态干旱评估指标体系与等级划分标准22
2.6.1生态干旱指标分析22
2.6.2指标深度筛选23
2.6.3生态干旱评价指标体系构建24
2.7生态干旱代表性指标阈值量化25
第3章多水源多尺度联调联供抗旱应急保障技术27
3.1多水源下水资源竞争协调理论27
3.1.1水资源的竞争性和排他性27
3.1.2用水竞争与协作关系28
3.1.3协作关系度量方法30
3.1.4竞争关系度量方法30
3.1.5多过程间的协调度与优化方向31
3.2多水源多尺度联调联供抗旱应急保障策略32
3.3多水源多尺度联调联供模型33
3.3.1多水源联合调配策略33
3.3.2目标函数34
3.3.3约束条件35
3.4模型求解技术36
3.4.1实现功能36
3.4.2模拟方法37
3.4.3系统模拟基础38
3.4.4模拟步骤和流程38
第4章城市旱情判别与旱灾风险评估技术40
4.1城市旱灾风险评估内容及流程40
4.2区域干旱危险性评估41
4.2.1指标选取41
4.2.2区域干旱等级评定41
4.2.3区域干旱强度概率分布43
4.2.4评估模型44
4.3区域干旱脆弱性评估45
4.3.1指标选取45
4.3.2评估模型45
4.4区域旱灾风险评估45
第5章应对旱灾的城市应急供水机制及雨水利用策略47
5.1应急供水保障需求47
5.1.1不同旱灾情景下的应急供水保障需求47
5.1.2应急状态下的城市分质供水保障需求49
5.1.3其他应急保障51
5.2应急供水计算52
5.2.1城市不同干旱情景下的供水保障次序52
5.2.2不同旱灾情景下的应急蓄水量预测方法53
5.3应急备用水源57
5.3.1水资源概况57
5.3.2应急供水水源分析61
5.4应急供水系统布局和水厂规划69
5.4.1应急供水系统布局原则69
5.4.2应急供水系统布局规划70
5.4.3应急供水水厂及加压站规划71
5.5应急配水管网规划73
5.5.1应急配水管布局73
5.5.2应急配水管道75
5.6雨水资源可利用量计算方法76
5.6.1降雨典型年法76
5.6.2雨水收集利用设施调蓄容量计算方法77
5.7雨水资源综合利用方法79
5.7.1雨水资源利用策略79
5.7.2雨水资源利用管控指标确定80
5.7.3雨水资源利用效益评估方法81
5.7.4雨水利用设施规划布局方法82
第6章抗旱应急协同治理分析86
6.1抗旱应急协同治理内涵86
6.1.1生态区抗旱应急协同治理内涵87
6.1.2城市抗旱应急协同治理内涵89
6.2抗旱应急协同治理系统特点92
6.2.1生态区抗旱应急协同治理系统特点92
6.2.2城市抗旱应急协同治理系统特点95
6.3抗旱应急协同治理决策环境101
6.3.1贫信息101
6.3.2混合动机103
第7章生态区与城市抗旱应急协同治理设计106
7.1生态区抗旱应急协同治理保障规则设计106
7.1.1典型生态区抗旱应急预留水权分配冲突分析106
7.1.2典型生态区抗旱应急预留水权分配冲突分析模型109
7.1.3模型稳定性分析114
7.1.4子冲突均衡结果116
7.2城市抗旱应急协同治理保障规则设计119
7.2.1宏观层面干旱应急协同决策模型119
7.2.2中观层面干旱应急协同决策模型127
7.2.3微观层面干旱应急协同决策模型138
7.3贫信息条件下混合动机多主体综合集成研讨设计155
7.3.1混合动机多利益主体参与的群体综合集成研讨结构155
7.3.2混合动机多利益主体参与的群体综合集成研讨规则156
7.3.3混合动机多利益主体参与的群体综合集成研讨逻辑设计158
第8章典型生态区与城市概况162
8.1黄河河口区概况162
8.1.1自然概况162
8.1.2三角洲演变和流路变迁163
8.1.3生态环境特征164
8.1.4社会经济概况165
8.2鄂尔多斯市概况167
8.2.1自然概况167
8.2.2矿产与资源168
8.2.3生态环境特征168
8.2.4社会经济概况169
第9章黄河河口区抗旱应急保障研究171
9.1黄河河口区水环境和水生态指标监测研究171
9.1.1水环境现状调查与评价171
9.1.2黄河河口区海域浮游生物调查与分析176
9.1.3黄河河口邻近海域生态系统长期变化趋势183
9.2黄河河口区水文与干旱特征194
9.2.1分析方法194
9.2.2降水变化特征199
9.2.3水文演变特征199
9.2.4干旱变化特征201
9.3黄河河口区生态需水分析201
9.3.1生态系统保护目标202
9.3.2黄河河口湿地生态需水保护目标202
9.3.3生态需水保护要素识别203
9.3.4生态环境需水量评估204
9.3.5生态环境需水量满足情况分析205
9.4黄河河口区生态干旱评价206
9.4.1生态干旱评价结果206
9.4.2生态干旱代表性指标阈值量化210
9.5黄河河口区水资源供需分析211
9.5.1供水工程及供水量特征211
9.5.2需水预测213
9.5.3可供水量评价221
9.5.4供需平衡分析223
9.6黄河河口区多水源多尺度联调联供方案及保障对策224
9.6.1河道外（东营市）多水源多尺度联调联供224
9.6.2河道内（黄河三角洲）生态用水调配225
9.6.3供水安全保障对策226
9.7黄河河口区全景式抗旱应急流程优化227
9.7.1抗旱应急协同管理组织体系227
9.7.2现行抗旱应急响应过程229
9.7.3基于SPN的抗旱应急协同管理流程优化231
9.7.4抗旱应急协同管理流程优化建议234
9.8黄河河口区抗旱应急协同治理保障策略234
9.8.1抗旱应急协同治理法治化保障框架234
9.8.2抗旱应急协同治理的体制机制保障237
第10章鄂尔多斯市抗旱应急保障研究243
10.1鄂尔多斯市旱情判别与旱灾风险评估243
10.1.1干旱危险性评估结果243
10.1.2干旱脆弱性评估结果244
10.1.3旱灾风险评价249
10.2鄂尔多斯市雨水利用策略250
10.3鄂尔多斯市全景式抗旱应急流程优化254
10.3.1抗旱应急协同管理组织体系254
10.3.2现行抗旱应急响应过程255
10.3.3基于SPN的抗旱应急协同管理流程优化257
10.3.4抗旱应急协同管理流程优化建议262
10.4鄂尔多斯市抗旱应急协同治理法治化保障框架263
10.4.1构建的抗旱法制框架的必要性263
10.4.2抗旱应急协同治理的法治化模式264
10.4.3抗旱应急协同治理的体制机制保障266
第11章成果与展望270
11.1主要成果270
11.2展望270
参考文献272