中亞干旱區(qū)水資源安全分析

目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 陸地水儲(chǔ)量與中亞水資源變化研究進(jìn)展 2
1.2.1 陸地水儲(chǔ)量的觀測(cè)方法 2
1.2.2 GRACE數(shù)據(jù)在陸地水儲(chǔ)量變化中的應(yīng)用 2
1.2.3 中亞水資源研究現(xiàn)狀 5
1.3 降水相態(tài)與極端水文事件研究進(jìn)展 6
1.3.1 降水相態(tài)研究進(jìn)展 6
1.3.2 極端水文事件研究進(jìn)展 7
1.4 干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境變化與水鹽的關(guān)系研究進(jìn)展 11
1.4.1 干旱區(qū)景觀格局演變研究進(jìn)展 11
1.4.2 干旱區(qū)植被與水循環(huán)的關(guān)系研究進(jìn)展 12
1.4.3 土壤鹽分對(duì)植被生長(zhǎng)的影響研究進(jìn)展 13
參考文獻(xiàn) 13
第2章 天山山區(qū)降水相態(tài)分布特征與極端水文過(guò)程模擬 21
2.1 天山山區(qū)降水相態(tài)時(shí)空演變特征 21
2.1.1 天山山區(qū)降水相態(tài)臨界的確定 21
2.1.2 天山山區(qū)降水相態(tài)時(shí)序變化特征 22
2.1.3 天山山區(qū)降水相態(tài)空間變化特征 27
2.2 天山山區(qū)極端水文事件特征變化分析 32
2.2.1 極端水文事件的界定 32
2.2.2 典型流域極端水文事件年際變化 33
2.2.3 典型流域極端水文事件年內(nèi)變化 37
2.3 降水相態(tài)時(shí)空變化對(duì)極端水文事件分布的影響 42
2.3.1 降水相態(tài)的時(shí)間變化對(duì)極端水文事件分布的影響 42
2.3.2 降水相態(tài)的空間變化對(duì)極端水文事件分布的影響 46
2.4 融雪型洪水三維可視化系統(tǒng)的理論基礎(chǔ) 50
2.4.1 融雪產(chǎn)流計(jì)算 50
2.4.2 流域匯流計(jì)算 53
2.4.3 數(shù)據(jù)處理與技術(shù)方法 55
2.5 融雪型洪水三維可視化系統(tǒng)的需求分析與平臺(tái)選擇 57
2.5.1 系統(tǒng)需求分析 57
2.5.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的確定 59
2.5.3 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)選擇 60
2.6 融雪型洪水三維可視化系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 63
2.6.1 系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)規(guī)劃 63
2.6.2 系統(tǒng)主要功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 63
2.6.3 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì) 69
2.6.4 三維可視化研究 71
2.7 融雪型洪水三維可視化系統(tǒng)的應(yīng)用 75
2.7.1 應(yīng)用區(qū)概況 75
2.7.2 模型資料 77
2.7.3 流域信息提取 80
2.7.4 模型參數(shù)化方案 81
2.7.5 融雪徑流模擬 81
參考文獻(xiàn) 85
第3章 中亞干旱區(qū)陸地水儲(chǔ)量變化特征分析 87
3.1 陸地水儲(chǔ)量變化分析方法 87
3.1.1 基于GRACE地球重力場(chǎng)模型反演陸地水儲(chǔ)量變化 87
3.1.2 陸地水儲(chǔ)量變化對(duì)氣候變化的響應(yīng)分析方法 91
3.2 中亞干旱區(qū)陸地水儲(chǔ)量時(shí)空變化特征 92
3.2.1 GRACE反演數(shù)據(jù)與GLDAS模型數(shù)據(jù)對(duì)比分析 92
3.2.2 中亞干旱區(qū)陸地水儲(chǔ)量時(shí)序變化 95
3.2.3 中亞干旱區(qū)陸地水儲(chǔ)量空間變化 98
3.3 中亞干旱區(qū)陸地水儲(chǔ)量對(duì)氣候變化的響應(yīng) 102
3.3.1 中亞干旱區(qū)氣象要素多年平均值分布特征 102
3.3.2 中亞干旱區(qū)氣象因子變化率分析 104
3.3.3 中亞干旱區(qū)陸地水儲(chǔ)量對(duì)氣候變化的響應(yīng)特征 106
3.3.4 典型區(qū)域陸地水儲(chǔ)量變化的驅(qū)動(dòng)因素分析 111
參考文獻(xiàn) 113
第4章 干旱區(qū)典型內(nèi)陸河流域水鹽分布與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系 114
4.1 瑪納斯河流域景觀格局分析 114
4.1.1 景觀類型劃分 114
4.1.2 景觀指數(shù)選擇 114
4.1.3 景觀格局分析 116
4.2 瑪納斯河流域生態(tài)需水研究 122
4.2.1 流域天然植被蒸騰量變化規(guī)律分析 122
4.2.2 植被與土壤相關(guān)參數(shù)的確定與分析 125
4.2.3 天然植被生態(tài)需水量的計(jì)算 130
4.2.4 生態(tài)需水量的驗(yàn)證 133
4.3 瑪納斯河流域生態(tài)需水變化與景觀格局的響應(yīng)關(guān)系 134
4.3.1 流域生態(tài)缺水評(píng)價(jià) 134
4.3.2 上游山區(qū)生態(tài)需水變化與景觀格局關(guān)系 136
4.3.3 中游綠洲生態(tài)需水與景觀格局關(guān)系研究 139
4.4 阿拉爾綠洲水鹽運(yùn)移特征分析 143
4.4.1 地下水埋深時(shí)空變化特征 143
4.4.2 地下水埋深與鹽分分布的關(guān)系 146
4.4.3 綠洲鹽分的空間運(yùn)移特征 149
4.5 阿拉爾綠洲植被分布特征 153
4.5.1 綠洲天然-人工植被演變分析 153
4.5.2 綠洲植被時(shí)空分布特征 158
4.6 阿拉爾綠洲植被與苦咸水分布的響應(yīng)關(guān)系分析 161
4.6.1 植被與土壤鹽分分布響應(yīng)關(guān)系 161
4.6.2 植被與地下苦咸水分布響應(yīng)關(guān)系 165
參考文獻(xiàn) 166
第5章 變化環(huán)境下新疆水資源承載力變化 168
5.1 數(shù)據(jù)與方法 168
5.1.1 新疆水資源現(xiàn)狀 168
5.1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理 169
5.1.3 模擬方法 170
5.2 變化情景下的新疆水資源需求模擬分析 181
5.2.1 變化條件下新疆水資源需求結(jié)構(gòu)情景假設(shè) 181
5.2.2 變化情景下的新疆水資源需水量情景模擬 182
5.2.3 不同情景下的需水量分析 186
5.3 變化情景下的新疆可利用水資源模擬分析 191
5.3.1 氣候變化情景假設(shè) 191
5.3.2 變化情景下的新疆可利用水資源模擬 191
5.3.3 不同情景下可利用水資源模擬與分析 198
5.4 新疆水資源承載力變化分析 202
5.4.1 氣候變化對(duì)水資源承載力的影響分析 202
5.4.2 用水調(diào)控情景下的水資源承載力變化 204
5.5 基于經(jīng)濟(jì)-生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的新疆水資源利用對(duì)策分析 207
5.5.1 新疆氣候變化的適應(yīng)性對(duì)策分析 207
5.5.2 新疆用水量的調(diào)控 209
參考文獻(xiàn) 210