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第1章 绪论1

1.1 问题的提出1

1.2 水资源的概念3

1.3 水资源的属性6

1.3.1 自然属性6

1.3.2 经济属性7

1.3.3 社会属性9

1.3.4 资产属性11

1.3.5 环境属性12

1.4 水资源的形成14

1.4.1 自然水循环14

1.4.2 社会水循环16

1.4.3 水资源的形成20

参考文献22

第2章 汾河流域的环境特征24

2.1 汾河流域史话24

2.2 地理位置与行政区划26

2.3 自然地理特征26

2.3.1 地形地貌26

2.3.2 气象气候28

2.3.3 河流水系28

2.3.4 区域地质31

2.3.5 生物条件32

2.3.6 土壤环境33

2.4 社会经济特征34

参考文献36

第3章 汾河流域水资源评价37

3.1 水资源评价原则与内容37

3.1.1 水资源评价原则37

3.1.2 水资源评价内容38

3.2 地表水资源评价40

3.2.1 降水量评价40

3.2.2 水面蒸发量及干旱指数41

3.2.3 地表水资源时空分布特征分析42

3.2.4 地表水可利用量估算43

3.3 地下水资源评价43

3.3.1 地下水开发利用现状43

3.3.2 水文及水文地质参数分析计算与确定45

3.3.3 盆地平原区地下水资源量计算46

3.3.4 山丘区地下水资源量计算47

3.3.5 地下水可开采量评价47

3.4 水资源总量评价48

3.4.1 水资源总量48

3.4.2 重复量的计算48

3.4.3 水资源可利用量估算48

3.5 水资源质量评价49

3.5.1 地表水质量评价49

3.5.2 地下水质量评价51

3.6 水资源开发利用评价53

3.6.1 供水工程及供水量53

3.6.2 用水量调查评价53

3.6.3 耗水量及废污水排放量54

3.6.4 水资源开发利用程度55

参考文献55

第4章 汾河流域径流与水土侵蚀过程56

4.1 研究进展56

4.2 方法原理58

4.3 数据分析与处理60

4.3.1 气象数据库建立61

4.3.2 DEM数据建立62

4.3.3 土地利用数据库的建立62

4.3.4 土壤属性数据库的建立64

4.3.5 水文数据库建立67

4.4 模型构建与运行69

4.4.1 模型输入参数的赋值69

4.4.2 模型运行时方法的选择69

4.4.3 汾河上游土地利用／覆被变化分析69

4.4.4 基于DEM的汾河流域河网水系提取73

4.4.5 子流域的划分74

4.4.6 模型构建及评价75

4.5 土地利用／覆被变化下径流过程模拟研究79

4.5.1 地表径流计算79

4.5.2 地下径流（Base Flow）80

4.5.3 下渗计算（Infiiltration）80

4.5.4 壤中流计算81

4.5.5 蒸散发计算81

4.5.6 传输损失计算81

4.6 土地利用／覆被变化下土壤侵蚀过程模拟研究85

4.6.1 土壤侵蚀因子CUSLE86

4.6.2 植被覆盖和作物管理因子CUSLE87

4.6.3 保持措施因子PUSLE87

4.6.4 地形因子LSUSLE87

4.7 土地利用／覆被变化下径流泥沙对比分析90

4.8 不同情景下径流与土壤侵蚀过程模拟预测94

4.9 本章小结98

参考文献99

第5章 汾河流域水文过程研究108

5.1 研究进展108

5.1.1 水文过程研究进展108

5.1.2 同位素水文研究进展110

5.2 方法原理113

5.2.1 同位素分析113

5.2.2 水化学分析方法114

5.2.3 PHREEQC模拟115

5.2.4 样品采集与现场测定116

5.2.5 实验室测定116

5.3 汾河上游流域水文过程研究118

5.3.1 植被带谱分析118

5.3.2 水文地质分析119

5.3.3 景观带尺度水化学过程分析120

5.3.4 景观带尺度水文过程同位素示踪121

5.4 汾河中下游流域水文过程研究124

5.4.1 研究区水文地质分析124

5.4.2 地表水水化学特征126

5.4.3 浅层地下水的水化学特征126

5.4.4 地表水同位素特征128

5.4.5 研究区浅层地下水同位素特征128

5.4.6 汾河干流河水、浅层地下水及大气降水的转化关系129

5.5 本章小结130

参考文献131

第6章 汾河流域水文系统破坏过程研究138

6.1 研究动态139

6.1.1 同位素示踪技术研究动态139

6.1.2 水文过程模拟研究动态139

6.1.3 FEFLOW地下水数值模拟研究动态141

6.1.4 矿区地下水数值模拟研究动态143

6.2 方法原理144

6.2.1 样品采集与现场测定144

6.2.2 实验室测定145

6.2.3 模型模拟145

6.3 汾河流域水文系统破坏过程示踪研究145

6.3.1 采矿活动对地表水的破坏146

6.3.2 采矿活动对地下水的破坏148

6.3.3 结论与讨论150

6.4 典型矿区水文系统破坏过程模拟研究150

6.4.1 模型构建150

6.4.2 模型识别与参数校验153

6.4.3 模型预报及应用155

6.4.4 结论与讨论160

6.5 典型小流域水文系统破坏过程模拟研究161

6.5.1 晋祠泉域地下水数值模型建立163

6.5.2 工矿区地下水模型参数敏感性分析177

6.5.3 模型预报及应用180

6.5.4 结论与讨论186

6.6 本章小结187

参考文献188

第7章 汾河流域水文系统污染过程研究192

7.1 研究动态193

7.1.1 国外研究进展193

7.1.2 国内研究进展195

7.2 方法原理198

7.2.1 氮同位素198

7.2.2 氧同位素199

7.2.3 15N和18O相关法的优点199

7.3 汾河流域中下游水体污染过程的同位素示踪研究199

7.3.1 研究区水文地质条件200

7.3.2 样品采集与测定201

7.3.3 矿区水质分析评价202

7.3.4 水体中三氮转化过程203

7.3.5 水体污染源的氮氧同位素示踪204

7.3.6 水体污染过程的化学信号甄别206

7.4 结论212

7.5 本章小结212

参考文献213

第8章 汾河流域水资源承载力研究217

8.1 研究动态218

8.1.1 水资源承载力概述218

8.1.2 水资源承载力研究进展219

8.1.3 水资源承载力的研究方向224

8.2 方法原理227

8.2.1 水资源赋存状况228

8.2.2 用水结构和用水水平228

8.2.3 水资源承载力计算229

8.2.4 水资源承载力评价指标体系231

8.3 水资源承载力研究233

8.3.1 数据来源234

8.3.2 水资源承载力研究结果235

8.4 结论243

8.4.1 水资源开发利用对策243

8.4.2 水资源承载力研究中存在的问题245

8.5 本章小结246

参考文献247

第9章 汾河流域水资源联合调控研究250

9.1 汾河流域水资源联合调控的总体思路250

9.1.1 联合调控思路250

9.1.2 联合调控原则251

9.2 汾河流域水资源联合调控的体系构建252

9.2.1 联合调控分区252

9.2.2 联合调控体系253

9.3 汾河流域水资源联合调控的水源分析255

9.3.1 地表水源分析255

9.3.2 地下水源分析261

9.3.3 生活节水分析262

9.3.4 中水回用分析263

9.3.5 非传统水源分析264

9.4 汾河流域水资源联合调控的路径选择264

9.4.1 联合调控层次264

9.4.2 联合调控路径265

9.5 汾河流域水资源联合调控的对策分析270

9.5.1 发挥政府职能270

9.5.2 建设节水型社会271

9.5.3 加强水源保护272

9.5.4 实施“红线”管理272

9.5.5 加强一体化管理272

9.5.6 完善管理机制273

9.5.7 强化科技支撑273

参考文献274