前言

第1章干旱内陆河区水资源特点

1.1水资源的定义与内涵

1.2水资源量的计算与评价

1.2.1地表水资源评价

1.2.2地下水资源评价

1.2.3水资源的可持续利用与合理配置

1.2.4全国地表水和地下水资源的转换

1.3干旱内陆河区水资源特点

1.4干旱内陆河区解决水资源问题的途径

第2章地表水和地下水的相互作用及研究方法

2.1地表水和地下水的相互作用及集成模型的研究进展

2.1.1地表水和地下水相互作用研究的热点问题

2.1.2研究方法

2.2地表水和地下水的相互作用及集成模型的研究进展

2.2.1国内外地表水和地下水集成模型

2.2.2地表水和地下水集成模型的分类和特点

2.2.3发展趋势

第3章干旱内陆河区地表水地下水集成的理论模型

3.1地表水和地下水模型耦合模式

3.1.1以地下水模型为主体的地表水一地下水流耦合模型

3.1.2以地表水模型为主体的地表水一地下水流耦合模型

3.2饱和非饱和地下水三维流模型

3.2.1饱和非饱和地下水流模型的理论推导

3.2.2水流模型的离散

3.2.3水流模型差分方程的建立

3.2.4地下水中污染物迁移模型的理论推导

3.2.5模型的测试与验证

3.2.6饱和一非饱和入渗过程的简化处理方法

3.3地表水模型

3.3.1一维明渠水流模型

3.3.2基于水量平衡的地表水模型

第4章地表水和地下水转换的理论研究

4.1地表水和地下水的相互转化关系及数量确定

4.1.1地表水和地下水的转化关系

4.1.2地表水和地下水转化量的计算方法

4.2地表水和地下水相互转化的理论分析

4.2.1傍河抽水承压一无压地下水系统向河排泄量变化

4.2.2傍河抽水地下水和河流的转化关系及数量变化

第5章地表水地下水联合管理的模拟模型及应用

5.1流域概况

5.1.1地理位置与行政区划

5.1.2地形地貌

5.1.3气候

5.1.4河流水系

5.1.5生态环境

5.2石羊河流域水资源模拟模型

5.2.1水资源模拟模型概述

5.2.2石羊河流域水力关系概化

5.2.3地表水模型的建立

5.2.4地下水模型的建立

5.2.5地表水和地下水模型的耦合

5.3水资源模拟模型的参数率定与验证

5.3.1基础数据采集与整理

5.3.2拟合求参

5.3.3模型检验

5.4流域水资源合理配置

5.4.1流域现状水资源分配分析评价

5.4.2水资源合理配置原则

5.4.3、水资源配置方案设置

5.4.4水资源合理配置方案筛选

5.4.5流域水资源合理配置方案

5.4.6蔡旗断面泉水溢出量的进一步论证

5.5改进WEAP模型的应用

5.5.1改进WEAP模型设计

5.5.2模型中的几个关键问题

5.5.3模型验证和应用

第6章基于物理基础的地表水与地下水模型及应用

参考文献 2100433B

本书是关于地表水和地下水相互作用的论著。本书在总结多项地表水和地下水相互转化方面的科研项目成果的基础上，从干旱内陆河区水资源特点、国内外已有的地表水和地下水集成模型及特点、地表水和地下水转化机理方面深入研究地表水和地下水集成模型的模拟方法，提出了以地表水为主体和以地下水为主体的地表水和地下水模型时空尺度耦合的方法，构建了耦合基于水量平衡的地表水模型和分布式的饱和地下水流模型的集成模型，并将之应用于石羊河流域水资源配置；同时构建了基于Richard方程的地下水饱和-非饱和流模型和一维明渠汇流模型的耦合模型，考虑了区域尺度下非饱和渗流过程的简化处理方法，将模型应用于黑河干流中游地区地表水和地下水的数量转化分析和水资源管理。

在地下水浅埋灌区，地下水可通过潜水蒸发对作物耗水产生贡献，而作物种植和灌溉等农业活动又影响潜水蒸发和地下水埋深。本研究使用蒸渗仪组开展试验，揭示作物根区土壤水分状况对潜水蒸发的影响，并提出反映作物根区土壤水分等多因素影响的潜水蒸发计算模型。在此基础上，发展适用于地下水浅埋灌区的SWAT模型，引入地下水埋深变量，反映灌溉和降雨等因素对潜水蒸发和地下水埋深的作用。在收集资料的基础上，利用改进SWAT在黄河下游灌区建立模型。通过径流与地下水埋深实测数据对改进模型进行识别、验证和评价。基于改进SWAT模拟，在灌区尺度上探讨作物种植和灌溉等农业活动对黄河下游灌区潜水蒸发和地下水埋深的影响规律。本研究对认识地下水浅埋灌区的作物、土壤水和地下水相互作用规律、提高灌区水文模拟能力及改善灌区水资源管理有积极意义。

在地下水浅埋灌区，地下水可通过潜水蒸发对作物耗水产生贡献，而作物种植和灌溉等农业活动又影响潜水蒸发和地下水埋深。本研究使用蒸渗仪组开展试验，揭示了作物根区土壤水分状况对潜水蒸发的影响，并提出反映作物根区土壤水分等多因素影响的潜水蒸发计算模型。在此基础上，发展适用于地下水浅埋灌区的SWAT模型，引入地下水埋深变量，反映灌溉和降雨等因素对潜水蒸发和地下水埋深的作用。基于改进SWAT分析灌溉制度和土壤类型对潜水蒸发和地下水的影响。 在田间尺度上，基于蒸渗仪试验提出了反映作物根区土壤水分等多因素影响的潜水蒸发计算模型。对于潜水蒸发的两个重要影响因素：极限地下水埋深和根区稳定储水量，基于蒸渗仪试验和HYDRUS-1D数值模拟重点分析了这两个变量的影响因素和确定方法。结果表明，对于试验所用冬小麦和粉土，极限地下水埋深约为5m。地下水埋深从0.5 m增加到2.5m时，潜水蒸发线性减小；地下水埋深从2.5m增加到5m时，潜水蒸发以幂函数形式减小。地下水埋深从0.5m增加到2m时，根区稳定储水量Ws（地表下60 cm土层的稳定储水量）线性减小；地下水埋深超过2m时，Ws不再受地下水埋深的控制。 在灌区尺度上，改进了SWAT模型的潜水蒸发计算模块，引入了地下水埋深变量，并基于地下水平衡原理计算浅层含水层水量及地下水埋深，考虑了潜水蒸发对地下水埋深的影响。改进SWAT可为每一个水文响应单元输出逐日地下水埋深，可用来分析土地利用方式变化、气候变化或农业管理措施对灌区地下水埋深和潜水蒸发的影响。基于改进SWAT初步分析了黄河下游灌区灌溉制度对潜水蒸发和地下水埋深的影响。结果表明，随着灌溉水量和灌溉频率的增加，多年平均地下水埋深减小，但灌溉对潜水蒸发的影响较为复杂。对于黄河下游灌区最主要的三种土壤（壤砂，砂壤和粉壤），粉壤的多年平均地下水埋深和潜水蒸发量均最大，壤砂的最小。本研究对认识地下水浅埋灌区水分循环特征和改善灌区水文模拟能力有积极意义。 2100433B

内容简介

本书河北省石津灌区为例，针对北方井渠结合灌区的独有特点，开展了北方井渠结合灌区地表水地下水联合调度研究，并进行了示范推广。全书共分为6章，主要内容包括：第一章绪论、第二章井渠结合灌区结构与功能分析、第三章灌区地表水地下水联合调度模型、第四章地表水地下水联合调度软件研制、第五章地表水地下水联合调度软件在石津灌区的应用、第六章结论与展望。 2100433B