湖泊流域水量調控

湖泊流域水量調控

《湖泊流域水量調控》是2021年6月科學出版社出版的圖書,作者是王宗志,王銀堂。本書以南四湖流域為例,闡述湖泊流域水文模擬模型、水動力學模擬模型的建立過程。

基本介紹

  • 中文名:湖泊流域水量調控
  • 作者:王宗志、王銀堂
  • 出版社:科學出版社
  • ISBN:9787030679369 
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

《湖泊流域水量調控》以南四湖流域為例,闡述湖泊流域水文模擬模型、水動力學模擬模型的建立過程,揭示調水擾動的水文效應;構建湖泊流域洪水資源適度利用理論,以及洪水資源潛力評價、河網溝通最佳化、濱湖反向調節、湖泊汛限水位最佳化等洪水資源利用方法;研發用水總量控制約束下農業需水結構最佳化模型與控制策略;創建湖泊流域供需水資源調控模型,解析南水北調東線工程與當地地表水、地下水、再生水等多水源調配機制,探討外調水對區域供水保障的貢獻和工程適應性調控方案,以及嚴格水資源管理制度背景下流域水資源集約利用策略。

圖書目錄

目錄
序(一)
序(二)
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 國內外研究進展 5
1.2.1 調水引起的水文效應 5
1.2.2 湖泊流域洪澇災害模擬 7
1.2.3 流域洪水資源利用 8
1.2.4 農業種植結構最佳化 9
1.2.5 水資源最佳化配置 11
1.3 研究區概況 13
1.4 研究架構、方法與特點 17
1.4.1 研究架構 18
1.4.2 研究區特點及研究方法 19
1.4.3 研究特點 21
第2章 湖泊流域水文模型及套用 22
2.1 概述 22
2.2 南四湖“三湖兩河”洪水演算數值模型及其改進 24
2.2.1 模型假定 25
2.2.2 “三湖”洪水演算控制方程 26
2.2.3 “兩河”洪水演算控制方程 27
2.2.4 一些處理 27
2.2.5 基於四階龍格-庫塔法模型求解 30
2.2.6 討論 36
2.3 入湖子流域水文模型 39
2.3.1 湖東泗河流域空間離散化 40
2.3.2 湖西洙趙新河流域空間離散化 43
2.3.3 模擬方法與數據 44
2.3.4 模型率定與驗證 45
2.4 土地利用變化的湖泊流域洪水回響 50
2.4.1 情景設定 50
2.4.2 土地利用變化對入湖子流域及湖泊洪量與洪峰的回響分析 52
2.4.3 湖東與湖西土地利用變化對入湖洪量與洪峰的貢獻分析 54
2.4.4 土地利用變化對不同湖區洪峰的影響分析 55
2.4.5 土地利用對不同湖區水位變化的回響 57
2.5 本章小結 63
第3章 湖泊流域洪澇模擬模型及套用 66
3.1 概述 66
3.2 湖泊洪澇易感區水動力模型 69
3.2.1 模型結構 69
3.2.2 入湖一維河網水動力學模型構建 71
3.2.3 湖泊洪澇易感區二維水動力模型構建 74
3.2.4 湖泊洪澇易感區一、二維模型耦合與校驗 77
3.3 湖泊水位與濱湖窪地洪澇災害的回響關係 81
3.3.1 方案設定 81
3.3.2 湖泊水位變動對濱湖區的澇災影響 82
3.3.3 入湖河流洪水受湖泊水位的頂托效應分析 86
3.4 調水擾動的湖泊流域水文效應研究 87
3.4.1 汛期應急調水對南四湖濱湖區受澇影響 88
3.4.2 正常調水條件下南四湖濱湖區洪澇風險 91
3.4.3 應急補水的南四湖水文生態效應 95
3.5 本章小結 100
第4章 湖泊流域洪水資源適度利用理論方法及套用 102
4.1 概述 102
4.2 湖泊流域洪水資源適度利用數學描述 103
4.2.1 洪水資源利用定義 103
4.2.2 流域洪水資源利用概念性模型 103
4.2.3 流域洪水資源適度利用的性條件 104
4.3 湖泊流域洪水資源利用潛力評價方法及套用 106
4.3.1 相關概念辨析 106
4.3.2 洪水資源利用現狀與潛力評價方法 109
4.3.3 南四湖流域套用實例 109
4.4 濱湖反向調節洪水資源利用方法 112
4.4.1 濱湖反向調節洪水資源利用模型 112
4.4.2 濱湖反向調節供水區需水與蓄水空間 115
4.4.3 結果分析與討論 119
4.5 湖西平原水系溝通互濟洪水資源利用 123
4.5.1 考慮河床下滲的河網洪水行為模擬模型 123
4.5.2 模型結構與初邊界條件 127
4.5.3 模型率定與驗證 128
4.5.4 河網中主要河道行洪能力評估 130
4.5.5 湖西河網最佳化調控方案模擬研究 133
4.5.6 調度方案效果綜合評價 134
4.6 湖泊分期汛限水位最佳化設計 138
4.6.1 流域汛期劃分研究 139
4.6.2 南四湖分期設計洪水計算 141
4.6.3 南四湖汛限水位分期運用方案優選 145
4.7 本章小結 151
第5章 湖泊流域農業需水結構最佳化模型及套用 153
5.1 概述 153
5.2 依據的理論與方法 154
5.2.1 非充分灌溉理論 154
5.2.2 作物水分生產函式 155
5.2.3 作物生育期需水與灌溉需水量計算 158
5.3 區域農業需水最佳化模型 160
5.3.1 目標函式 161
5.3.2 決策變數 162
5.3.3 約束條件 163
5.3.4 求解方法 165
5.4 南四湖流域套用實例 166
5.4.1 南四湖流域分區與種植結構現狀 166
5.4.2 基礎資料與模型參數確定 168
5.4.3 計算結果與合理性分析 174
5.5 本章小結 179
第6章 湖泊流域水資源供需雙側調控模型及套用 180
6.1 概述 180
6.2 流域供水側模型 183
6.2.1 多水源最佳化配置模型 183
6.2.2 湖庫最佳化調度模型 187
6.3 流域需水側模型 190
6.4 流域水資源供需雙側調控模型實現過程 190
6.4.1 模型分層最佳化求解 190
6.4.2 供需雙側協同調控實現過程 191
6.5 南四湖流域套用實例 192
6.5.1 水資源系統概化 192
6.5.2 調蓄水控制工程運行架構 196
6.5.3 供需水等相關數據及預測 197
6.5.4 計算結果分析 202
6.6 本章小結 206
參考文獻 207
後記 217
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