本研究针对中国北方资源性缺水地区普遍存在的水资源短缺、水环境恶化及生态脆弱等问题,面向生态文明制度建设这一国家重大需求,历经十余载,以水资源、水环境科学技术领域内“资源环境承载能力评估预测”这一关键科学问题为突破点,综合考虑资源性缺水地区水资源数量与质量之间的关系,兼顾理论研究与实际应用,构建了基于水动力学的水环境容量预测及生态需水量计算两方面内容的区域水环境承载力量化模式,形成了一套适用于中国北方资源性缺水地区的水环境承载能力评估预测研究体系,为资源性缺水地区生态保护红线的划定、区域资源环境承载能力监测预警机制的建立提供了理论依据与技术支撑。
样章试读
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前言
上篇理论基础
第1章绪论3
1.1研究背景及意义3
1.2国内外研究进展4
1.2.1概念与内涵4
1.2.2研究方法5
1.3研究内容及技术路线8
1.3.1研究内容8
1.3.2技术路线9
第2章水环境承载力概述11
2.1水环境承载力的定义11
2.1.1基于阈值的水环境承载力优化定义11
2.1.2优化定义的内涵12
2.2主要特征及影响因素12
2.2.1主要特征12
2.2.2影响因素13
2.3指标体系与量化方法14
2.3.1指标体系的构建15
2.3.2指标体系权重的确定16
2.3.3区域水环境承载力量化方法18
第3章基于水动力学数学模型的水环境容量研究20
3.1河流一维水质及水环境容量模型20
3.1.1一维水流水质模型20
3.1.2河流水环境容量计算模型22
3.2湖泊平面二维水质及水环境容量模型24
3.2.1平面二维水流水质模型24
3.2.2湖泊水环境容量计算模型26
第4章生态环境需水量模型28
4.1河流生态环境需水量模型28
4.1.1河道内生态环境需水量28
4.1.2河道外生态环境需水量31
4.2湖泊生态环境需水量模型31
4.2.1生态需水量32
4.2.2环境需水量33
第5章水环境承载力系统动力学模型34
5.1系统动力学基本方程34
5.2系统动力学模型的建立及检验35
5.2.1系统边界确定36
5.2.2系统因果关系分析36
5.2.3系统流图设计36
5.2.4模型检验36
5.3系统动力学模型软件36
5.3.1Vensim仿真软件36
5.3.2Envsim SD模型软件37
5.3.3应用实例38
5.3.4小结43
下篇实践与应用
第6章干旱区水环境承载力研究47
6.1新疆叶尔羌河流域水环境承载力研究47
6.1.1流域概况47
6.1.2指标体系的构建及权重确定48
6.1.3叶尔羌河流域生态环境需水量估算49
6.1.4叶尔羌河流域水环境承载力SD模型及其模拟50
6.1.5水环境承载力提升对策与建议55
6.1.6主要结论56
6.2新疆博斯腾湖流域水环境承载力研究56
6.2.1流域概况56
6.2.2指标体系的构建及权重确定57
6.2.3基于湖泊水流水质数学模型的水环境容量研究59
6.2.4生态需水量和环境需水量研究73
6.2.5湖泊水环境承载力SD模型及其模拟80
6.2.6博湖水环境承载力调控研究83
6.2.7博湖水污染控制措施研究85
6.2.8主要结论87
第7章半干旱区水环境承载力研究89
7.1山西桑干河流域水环境承载力研究89
7.1.1流域概况89
7.1.2指标体系建立与权重确定90
7.1.3桑干河流域水环境容量计算92
7.1.4桑干河流域生态环境需水量研究92
7.1.5桑干河流域水环境承载力SD模型及模拟94
7.1.6主要结论96
7.2陕西省榆林市水环境承载力研究97
7.2.1研究区概况97
7.2.2指标体系选取与权重计算98
7.2.3榆林市河流水环境容量计算99
7.2.4榆林市生态环境需水量计算101
7.2.5榆林市水环境承载力SD模型及其模拟103
7.2.6主要结论107
第8章半湿润区水环境承载力研究108
8.1山西汾河流域水环境承载力研究108
8.1.1流域概况108
8.1.2指标体系的构建及权重确定108
8.1.3汾河流域水环境容量研究110
8.1.4汾河流域生态环境需水量计算111
8.1.5汾河流域水环境承载力SD模型及其模拟112
8.1.6主要结论116
8.2渭河陕西段水环境承载力研究116
8.2.1流域概况116
8.2.2水环境承载力指标体系及量化117
8.2.3渭河陕西段水环境容量研究119
8.2.4渭河陕西段生态基流量计算123
8.2.5渭河陕西段流域水环境承载力SD模型及其模拟125
8.2.6主要结论132
参考文献134