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理论方法篇3

第1章 绪论3

1.1研究背景与意义3

1.2水循环、水代谢与水再生研究进展4

1.2.1水循环的研究进展4

1.2.2水代谢的研究进展7

1.2.3水再生的研究进展9

1.3水环境承载力研究进展11

1.4总结与展望14

1.5全书结构14

第2章 水代谢、水再生与水环境承载力概述17

2.1水系统组成与功能17

2.1.1水系统的概念17

2.1.2水系统的组成与属性特征18

2.1.3水系统功能21

2.1.4水系统分类22

2.1.5水循环、水代谢与水再生及水环境承载力之间的关系22

2.2水循环系统组成与功能23

2.2.1水循环系统辨识24

2.2.2水循环系统功能31

2.3水代谢系统组成与功能31

2.3.1水代谢系统辨识32

2.3.2水代谢系统功能35

2.4水再生系统组成与功能35

2.4.1水再生系统辨识35

2.4.2水再生系统功能37

2.5水循环、水代谢与水再生的影响因素分析37

2.5.1自然影响因素分析37

2.5.2社会影响因素分析41

2.5.3流域水资源的影响因子识别42

2.6水环境承载力及其特征45

2.6.1环境、资源与生态概念及其间关系的界定45

2.6.2水环境承载力46

2.6.3水环境承载力的主要特征49

第3章 基于GIS的流域水资源自然再生能力评价50

3.1相关研究进展50

3.1.1水资源评价研究50

3.1.2水量转化规律和水平衡模型研究51

3.1.3地统计学在环境和水资源领域的应用研究52

3.2基于GIS的流域水资源自然再生能力评价方法53

3.2.1水资源自然可再生能力综合评价方法53

3.2.2水资源自然可再生能力单指标评价方法53

3.2.3基于GRID的流域水资源自然可再生能力评价方法55

3.3流域水量平衡模型56

3.4模型输入57

3.5模型系统集成及模型参数率定59

第4章 城市水资源社会再生能力评价61

4.1相关研究进展61

4.1.1城市水资源评价的研究现状与进展61

4.1.2常用的评价方法63

4.2城市水资源社会再生系统分析及其功能65

4.2.1城市水资源社会再生系统分析65

4.2.2城市水资源社会再生系统的功能表征66

4.3城市水资源社会再生能力评价指标体系67

4.3.1指标体系的构建67

4.3.2各指标解释68

4.3.3综合评价指标70

4.4城市水资源社会再生能力评价方法概述70

4.4.1评价方法的选择70

4.4.2人工神经网络方法简介71

4.4.3基于人工神经元网络评价模型74

4.4.4评价标准的建立75

4.4.5基于MATLAB城市水资源社会再生能力评价模型75

4.4.6基于灰色关联的城市水资源社会再生能力评价方法77

第5章 基于城市水代谢的水环境承载力动态调控79

5.1水环境承载力量化方法的相关研究进展及方法选择79

5.1.1水环境承载力量化方法的相关研究进展79

5.1.2确定量化方法81

5.2基于城市水代谢提高水环境承载力的方案设计83

5.2.1水环境承载力的双向调控83

5.2.2传统城市水代谢下提高水环境承载力的对策84

5.2.3新型城市水代谢下提高水环境承载力的方案设计85

5.3系统动力学建模85

5.4城市水代谢系统反馈回路分析87

5.5城市水代谢动态仿真模型90

5.5.1变量和参数的选择90

5.5.2水代谢动态仿真模型结构设计90

5.5.3模型中方程式的建立90

5.5.4模型参数选择91

5.6基于城市水代谢的城市水环境承载力动态调控模型91

案例研究篇97

第6章 泾河流域水资源自然再生能力评价97

6.1泾河流域概况97

6.1.1自然环境97

6.1.2水资源概况100

6.2泾河流域水资源自然再生能力影响要素分析101

6.2.1泾河流域降水空间变异分析101

6.2.2泾河流域蒸散量的计算和分析107

6.3流域水平衡模拟109

6.3.1模型输入数据预处理109

6.3.2模型系统集成109

6.3.3模型参数分析调整109

6.3.4径流模拟结果分析110

6.3.5模拟数据输出结果111

6.4泾河流域水资源自然再生能力评价112

6.4.1评价数据整理112

6.4.2模型计算结果112

6.4.3结果分析113

第7章 黄河流域主要城市水资源社会再生能力评价115

7.1黄河流域概况115

7.2数据预处理116

7.2.1数据收集整理116

7.2.2评价标准样本数据119

7.3 2000年黄河流域主要城市水资源社会再生能力评价121

7.3.1水资源再生量评价121

7.3.2水资源再生效率评价123

7.3.3黄河流域主要城市水资源社会再生能力综合评价125

7.4水资源再生效率动态评价128

7.4.1数据收集128

7.4.2评价结果及其分析130

7.5基于WebGIS城市水资源社会再生能力评价信息发布132

7.5.1信息发布系统的技术方案132

7.5.2信息发布系统的实现136

第8章 基于城市水代谢的北京市通州区水环境承载力动态调控140

8.1研究区概况140

8.1.1人口和经济概况140

8.1.2水量和水质情况141

8.1.3规划目标142

8.2模型参数来源142

8.2.1通州区统计数据142

8.2.2通州区相关规划143

8.2.3相关标准143

8.3通州区水环境承载力情景设计143

8.3.1基本约束条件设计143

8.3.2传统城市不可持续水代谢情景设计144

8.3.3新型城市可持续水代谢情景设计149

8.4情景模拟结果153

8.4.1传统城市不可持续水代谢情景153

8.4.2新型城市可持续水代谢情景155

8.4.3与规划目标的比较156

8.5模型灵敏度分析156

8.5.1参数的变化对目标值产生的影响157

8.5.2基本约束条件的变化对目标值产生的影响158

第9章 结论与建议160

9.1结论160

9.2建议162

参考文献164

附录1专家咨询表171

附录2模型变量和参数列表175

附录3模型结构图177

附录4模型公式182