水資源預警理論與應用

本書系統介紹了水資源預警理論與方法,包括點預警與過程預警、靜態預警與動態預警的概念和確定方法,地表水預警、地下水預警和區域預警理論體系的建立,預警期包括三個月、非汛期、一年和兩年結合實際研究區,本書分別給出了應用實例。

本書是一部系統論述水資源預警理論與方法的著作,全面涵蓋了地表水、地下水以及區域水資源綜合預警理論與方法,可供水資源管理、水資源研究工作者使用,也可供水文水資源及相關專業的本科生和研究生選用。

前言

理論篇
第1章 背景及意義 3
1.1 研究背景 3
1.2 意義 4
第2章 國內外概況 6
2.1 預警思想 6
2.2 水資源預警 6
第3章 研究內容、方法及技術路線 8
3.1 目標與原則 8
3.1.1 總體目標 8
3.1.2 基本原則 8
3.2 地表水預警體系研究內容、方法及技術路線 8
3.2.1 主要研究內容 8
3.2.2 研究方法 8
3.2.3 技術路線 9
3.3 地下水預警體系研究內容、方法及技術路線 10
3.3.1 主要研究內容 10
3.3.2 研究方法 10
3.3.3 技術路線 10
3.4 區域預警體系研究內容、方法及技術路線 10
3.4.1 主要研究內容 10
3.4.2 研究方法 11
3.4.3 技術路線 12
第4章 中型水庫預警期為三個月警戒線的確定方法 13
4.1 用水戶用水量及水庫損失水量的確定 13
4.1.1 水庫可供水量 13
4.1.2 城鄉生活與工業需水量 13
4.1.3 農業灌溉需水量 13
4.1.4 水庫滲漏損失水量 13
4.1.5 水庫蒸發損失水量 13
4.2 警戒線與預警區的確定方法 13
4.2.1 以農業灌溉為主的水庫 14
4.2.2 以城鄉生活和工業供水為主的水庫 14
4.2.3 綜合利用水庫 15
4.3 小結 15
第5章 中型水庫預警期為非汛期警戒線與預警區的確定方法 16
5.1 點警戒線與預警區的確定 16
5.1.1 用水戶需水量及水庫損失水量的確定 16
5.1.2 點警戒線與預警區的確定 17
5.2 預警過程線與預警區的確定 20
5.2.1 用水戶需水量及水庫損失水量的確定 20
5.2.2 警戒線的劃定 21
5.3 預警方法 23
5.3.1 靜態預警方法 23
5.3.2 動態預警方法 24
5.4 小結 27
第6章 預警期為三個月與非汛期大型水庫的預警管理理論 28
6.1 基本概念 28
6.1.1 隸屬度 28
6.1.2 相對隸屬度 28
6.2 可變模糊評價模型 29
6.2.1 相對隸屬度模型 29
6.2.2 可變模糊評價模型 29
6.3 小結 32
第7章 大型水庫預警期為年的預警管理理論 33
7.1 預警期的確定 33
7.2 警戒線與預警區的確定 33
7.2.1 以農業灌溉為主的水庫 33
7.2.2 以城鄉生活和工業供水為主的水庫 34
7.2.3 綜合利用水庫 35
7.3 預警方法 36
7.4 小結 36
第8章 大型水庫預警期為兩年的警戒線及預警區的確定方法 37
8.1 典型年組合的確定 37
8.1.1 典型年組合的確定 37
8.1.2 不利年組合的選擇 39
8.2 預警期為兩年的警戒線與預警區的確定 39
8.2.1 用水戶需水量及水庫損失水量的確定 40
8.2.2 預警期初到第二年6月30日警戒線的確定 40
8.2.3 預警期內第二年7～9月警戒線的確定 42
8.2.4 預警期內第二年10月到第三年6月警戒線的確定 46
8.3 考慮防洪影響的警戒線與預警區的確定 46
8.3.1 預警期初到第二年6月警戒線的確定 46
8.3.2 第二年7月到第三年6月警戒線的確定 49
8.4 小結 49
第9章 地下水位元預測模型 50
9.1 多元回歸方法 50
9.2 地下水位變幅擬合關係 51
9.2.1 地下水水源地補給量、開採量與地下水位變幅的相關關係 51
9.2.2 考慮有效降水的多元線性回歸擬合 52
9.3 地下水位元預測模型 53
9.3.1 基於水位變幅的地下水位元預測模型 53
9.3.2 模型參數的物理含義分析 54
9.4 小結 55
第10章 地下水位警戒線確定理論與方法 57
10.1 基本概念 57
10.1.1 基準水位 57
10.1.2 地下水位預警 58
10.1.3 預警期 59
10.1.4 點預警和過程預警 59
10.1.5 靜態預警與動態預警 59
10.1.6 靜態點預警與動態點預警 60
10.1.7 動態過程預警 60
10.2 地下水位元警戒線劃定的目標及原則 60
10.2.1 目標 60
10.2.2 原則 60
10.3 地下水位警戒線的確定方法 61
10.4 地下水位預警管理 61
10.5 小結 62
第11章 預警期為三個月的地下水位預警方法 63
11.1 三個月地下水位預警線 63
11.2 三個月地下水位元靜態點預警 63
11.2.1 靜態紅色警戒線 63
11.2.2 靜態橙色警戒線 64
11.2.3 靜態黃色警戒線 64
11.3 三個月地下水位元動態點預警 65
11.3.1 動態紅色警戒線 65
11.3.2 動態橙色警戒線 66
11.3.3 動態黃色警戒線 66
11.4 三個月地下水位元動態點預警管理 67
11.5 小結 67
第12章 預警期為非汛期的地下水位預警方法 68
12.1 非汛期預警方法 68
12.2 非汛期地下水靜態預警管理 69
12.2.1 警戒線的確定 69
12.2.2 預警區的確定 69
12.2.3 非汛期預警管理措施 70
12.3 非汛期地下水動態預警管理 72
12.3.1 動態警戒水位與動態警戒開採量 72
12.3.2 動態水位和動態開採量警戒線計算方法 72
12.3.3 非汛期動態過程預警管理 75
12.4 小結 75
第13章 區域水資源預警理論體系 76
13.1 區域預警警戒線與預警區的確定 76
13.1.1 區域預警的基本概念 76
13.1.2 基於水量的區域預警方法 77
13.1.3 基於水質水量耦合的區域預警方法 80
13.2 區域預警供水方案的確定 84
13.2.1 僅地表水（多水庫）供水的區域預警方案 84
13.2.2 地下水（多水源地）供水的區域預警方案 86
13.2.3 區域綜合供水預警方案 88
13.3 小結 90

應用篇
第14章 研究區概況 93
14.1 研究區域 93
14.2 自然地理 93
14.3 水文氣象 94
14.4 社會經濟 94
14.5 水利發展現狀 95
14.5.1 河流情況 95
14.5.2 主要水利工程 95
14.6 地下水資源概況 95
14.6.1 水文地質特點 95
14.6.2 地下水動態 96
14.6.3 海水入侵問題 97
第15章 示範區概況 99
15.1 乳山市基本情況 99
15.1.1 自然地理 99
15.1.2 水文氣象 99
15.1.3 河流水系 100
15.1.4 水利工程 100
15.1.5 地質條件 104
15.1.6 地下水概況 104
15.2 膠南市基本情況 105
15.2.1 自然地理 105
15.2.2 水文氣象 105
15.2.3 河流水系 105
15.2.4 水利工程 106
15.2.5 地質條件 112
15.2.6 地下水水源地概況 113
第16章 中型水庫預警期為三個月警戒線的確定 115
16.1 乳山市預警期為三個月的預警管理 115
16.1.1 基本資料 115
16.1.2 警戒線確定 116
16.2 膠南市預警期為三個月的預警管理 117
16.2.1 基本資料 117
16.2.2 警戒線確定 119
16.3 小結 120
第17章 中型水庫預警期為非汛期警戒線與預警期的確定 121
17.1 乳山市預警期為非汛期的預警管理 121
17.1.1 基本資料 121
17.1.2 靜態點警戒線劃定 121
17.1.3 過程預警線與預警區的確定 123
17.1.4 預警區的確定 124
17.1.5 動態預警 125
17.2 膠南市預警期為非汛期的預警管理 130
17.2.1 基本資料 130
17.2.2 靜態點警戒線劃定 130
17.2.3 過程警戒線與預警區的確定 132
17.2.4 預警管理 133
17.3 小結 141
第18章 預警期為三個月與非汛期大型水庫的預警管理 142
18.1 大型水庫預警期為三個月的預警管理 142
18.1.1 基本資料 142
18.1.2 預警期為三個月的警戒線的確定 143
18.2 大型水庫預警期為非汛期的警戒線的確定 143
18.2.1 基本資料 143
18.2.2 點警戒線的確定 144
18.2.3 預警過程線的確定 144
18.2.4 靜態預警管理 145
18.2.5 動態預警管理 147
18.3 小結 154
第19章 大型水庫預警期為年的預警管理 155
19.1 確定預警期 155
19.1.1 汛期各月需水量計算 155
19.1.2 確定具體預警期 155
19.2 警戒線確定 156
19.3 動態預警管理 156
19.3.1 不同頻率入庫徑流量分配計算 156
19.3.2 推求水庫蓄水量變化過程 156
19.3.3 動態預警管理 157
19.4 小結 163
第20章 大型水庫預警期為兩年的警戒線及預警區的確定 164
20.1 典型年組的選擇 164
20.1.1 實測序列趨勢成分分析 164
20.1.2 計算實測序列統計參數 164
20.1.3 生成隨機序列 165
20.1.4 頻率計算 165
20.1.5 典型年組的選擇 165
20.2 警戒線的確定 167
20.2.1 汛期設計徑流量推求 167
20.2.2 警戒線確定 167
20.3 預警管理 169
20.3.1 設計年入庫徑流量分配 169
20.3.2 推求水庫蓄水量變化過程 170
20.3.3 動態預警管理 173
20.4 小結 186
第21章 膠南市地下水水源地水位預測模型 187
21.1 風河地下水水源地水位預測模型 187
21.1.1 資料的選擇與處理 187
21.1.2 風河地下水水源地多元線性回歸擬合 193
21.1.3 風河地下水水源地考慮有效降水的回歸擬合 195
21.1.4 基於水位變幅的風河地下水水源地地下水位元預測模型 206
21.2 王台地下水水源地水位預測模型 217
21.2.1 資料的選擇與處理 217
21.2.2 王台地下水水源地多元線性回歸擬合 224
21.2.3 王台地下水水源地考慮有效降水的回歸擬合 225
21.2.4 基於水位變幅的王台地下水