流域水循环及其伴生过程综合模拟

总序

前言

上篇 原理与方法

第1章 概述

1.1 研究背景与意义

1.1.1 流域水循环的“自然一社会”二元特征及其效应

1.1.2 研究意义

1.1.3 关键科学问题

1.2 国内外研究动态与趋势

1.2.1 变化环境下的水循环机理和演变规律研究

1.2.2 基于物理机制的分布式流域水文模型研究

1.2.3 水循环过程与水生态及水环境演变相互作用机制研究

1.2.4 大气过程一陆地水文过程耦合研究

1.2.5 社会水循环研究

1.3 研究目标

第2章 流域二元水循环模型总体结构

2.1 模型总体结构及功能

2.1.1 模型总体结构

2.1.2 模型功能

2.2 各模型简介

2.2.1 分布式流域水循环及其伴生过程模拟模型(wEP—L)

2.2.2 多目标决策分析模型(DAM0S)

2.2.3 水资源配置模型(R0wAs)

第3章 流域水循环过程模拟方法

3.1 大气过程模拟

3.1.1 大气环流模式(GcM)

3.1.2 海气耦合模式

3.1.3 陆面过程模式

3.1.4 区域气候模式

3.1.5 降尺度方法

3.2 陆地水循环过程模拟

3.2.1 蒸发蒸腾

3.2.2 入渗

3.2.3 地表径流

3.2.4 壤中径流

3.2.5 地下水运动、地下水流出和地下水溢出

3.2.6 坡面汇流和河道汇流

3.2.7 积雪融雪过程

3.2.8 空气动力学阻抗与植被群落阻抗

3.2.9 土壤水分吸力关系与非饱和导水系数

3.3 陆地能量循环过程模拟

3.3.1 地表能量平衡方程

3.3.2 短波放射

3.3.3 长波放射

3.3.4 潜热通量

3.3.5 显热通量

3.3.6 地中热通量

3.3.7 人工热排出量

3.4 平原区地下水数值模拟

3.4.1 潜水

3.4.2 承压水

3.4.3 模型数值求解

第4章 流域水环境过程模拟方法

4.1 点面源污染过程模拟

下篇 海河流域应用

参考文献

《流域水循环及其伴生过程综合模拟》针对高强度人类活动和气候变化影响下海河流域存在的突出水问题，介绍了国家重点基础研究发展（973）计划课题“海河流域水循环及其伴生过程的综合模拟与预测”（2006CB403404）的重要研究成果－海河流域二元水循环模型。该模型由分布式流域水循环模型WEP、水资源合理配置模型ROWAS和多目标决策分析模型DAMOS三个模型耦合而成，同时纳入了对流域水化学过程、水生态过程的模拟，形成对流域“自然－社会”二元水循环的综合模拟与应用分析。
该模型被定为世界银行全球环境基金（GEF）海河水资源水环境综合管理项目的核心模型，并对战略研究、战略行动计划与知识管理（KM）平台建设发挥了重要支撑作用。全书分上下两篇共由十六章构成。上篇叙述模型原理，包括：研究背景、目的与意义的概述，二元水循环模型的总体结构，水循环过程、水化学过程、水生态过程的模拟方法，流域水资源调控与多目标决策方法，以及二元水循环模型的耦合与集成；下篇为模型验证与应用，包括：海河流域概况，信息处理与单元划分，水循环、水化学、水生态过程的模拟与验证，水循环及其伴生过程的历史演变分析、未来演变情景预测分析，水资源管理战略讨论，最后是研究成果总结。