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第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2国内外研究进展 2

1.2.1流域（区域）水循环演变规律 3

1.2.2气候变化及其对水循环的影响 4

1.2.3人类活动对水循环的影响 5

1.2.4国内外水循环演变研究综合分析 7

1.3研究目标与主要研究内容 8

1.4研究方案及技术路线 9

1.4.1研究方案 9

1.4.2技术路线 9

第2章 流域二元水循环理论模式 11

2.1水循环基本概念与模式 11

2.1.1水循环 11

2.1.2流域水循环 13

2.2海陆水循环模式 16

2.2.1海陆水循环系统识别 16

2.2.2海陆水循环的原理解析 17

2.3流域水循环模式 20

2.3.1流域水循环系统识别 20

2.3.2流域水循环模式 23

2.4城市水循环模式 24

2.4.1城市水循环模式概念性通式 24

2.4.2发展中城市水循环系统 25

2.4.3发达城市水循环系统 26

2.4.4生态城市水循环系统 27

2.5农田水循环模式 28

2.5.1农田水循环过程解析 28

2.5.2雨养农田水循环模式 31

2.5.3灌溉农田水循环模式 33

2.5.4农田水循环综合模式 36

2.6其他类型水循环模式 38

2.6.1林草、荒地受扰天然水循环系统 38

2.6.2湖泊、湿地等水域受扰天然水循环系统 39

2.7本章小结 39

第3章 流域二元水循环演化驱动机制 41

3.1服务功能二元化 42

3.1.1生命服务功能 43

3.1.2资源服务功能 43

3.1.3经济服务功能 44

3.1.4生态服务功能 44

3.1.5环境服务功能 45

3.2循环结构与参数的二元化 45

3.2.1蒸发结构的变化 45

3.2.2下渗结构的变化 46

3.2.3径流变化 47

3.2.4参数变化 47

3.3循环路径二元化 48

3.3.1天然水循环路径的变化 48

3.3.2社会水循环路径 49

3.4驱动力的二元化 49

3.4.1自然驱动力及其二元化 50

3.4.2社会驱动力 50

3.5二元水循环耦合作用机制 51

3.6本章小结 52

第4章 流域二元水循环概念模型 54

4.1“自然—社会”二元水循环模型系统 54

4.2气候模型 55

4.2.1气候模式 56

4.2.2气候模式的基本原理 56

4.3多目标决策模型 58

4.3.1多目标决策理论 58

4.3.2多目标决策模型 61

4.4水资源合理配置模型 66

4.4.1水资源合理配置理论 66

4.4.2水资源合理配置模型 70

4.5分布式水文模型 74

4.5.1模型总体设计 75

4.5.2模型原理 78

4.6本章小结 87

第5章 海河流域不同时间尺度水循环演化规律 88

5.1海河流域万年尺度水循环演变规律 88

5.1.1气温主导下的流域水循环演变 88

5.1.2黄河改道对海河流域水系及岸线的影响 94

5.2海河流域千年尺度水循环演变规律 95

5.2.1流域历史气候变化 96

5.2.2海河流域典型水旱灾害 97

5.2.3流域人口的演变及变化趋势 101

5.2.4流域山林植被的演变 103

5.2.5流域河湖水系的演变 106

5.3百年尺度水循环演化规律 113

5.3.1气候变化背景 113

5.3.2下垫面演化 117

5.3.3气候和下垫面演变驱动下的天然径流演化 119

5.3.4循环演化背景下的洪旱碱灾害演化规律 124

5.4本章小结 125

第6章 海河流域水资源演变规律 128

6.1海河流域水循环要素演变 128

6.1.1降水 128

6.1.2温度 134

6.1.3蒸发能力 138

6.2海河流域水资源演变规律 142

6.2.1地表水资源演变规律 142

6.2.2海河流域地下水演变规律 147

6.3海河流域水资源演变归因分析 150

6.3.1气候变化背景 151

6.3.2下垫面演化 151

6.3.3人工取用水量的变化 155

6.3.4水资源演变归因 157

6.4本章小结 165

第7章 海河流域典型城市水循环演变规律与机理 167

7.1海河流域城市化进程 167

7.2城市水循环系统的基本结构与机理分析 167

7.2.1城市发展对自然水循环要素的扰动 168

7.2.2城市发展直接导致侧支水循环的形成 169

7.2.3城市水循环系统面临的突出问题 171

7.3城市水循环演变规律分析——以北京市为例 172

7.3.1城市耗用水过程规律 172

7.3.2城市污废水排放与处理过程 174

7.3.3城市雨水利用与排放过程 174

7.3.4城市多水源供给过程 176

7.4本章小结 177

第8章 海河流域农业水循环演变规律与机理 179

8.1海河流域农业分布及种植结构 179

8.1.1海河流域农业的主要分布 179

8.1.2海河流域农业种植结构的发展及其驱动 180

8.2海河流域农业水循环及其演变规律 188

8.2.1农业水循环的服务功能 188

8.2.2农业水循环的驱动机制 189

8.2.3海河流域农业水循环通量 191

8.2.4海河流域农业水循环特征 207

8.3海河流域农田水循环机理 207

8.3.1农田水分迁移转化机理 207

8.3.2海河流域农田水分迁移转化特征 213

8.4海河流域农业用水对水循环的影响及其调控 220

8.4.1海河流域农业格局的变迁对水分迁移转化的影响 220

8.4.2海河流域农业水循环调控目标 222

8.4.3海河流域农业水循环调控途径 223

8.5本章小结 229

第9章 主要成果与研究展望 230

9.1主要成果 230

9.1.1流域二元水循环理论框架方面 230

9.1.2海河流域不同时间尺度水循环演化规律方面 231

9.1.3海河流域二元水循环模式方面 231

9.1.4人类活动对水循环的影响及演化规律研究方面 232

9.2研究展望 233

参考文献 234

索引 242