一、基于二元演化模式的流域水文模型（论文文献综述）
刘思源[1]（2021）在《陕北农牧交错带沙地农业利用规模的水资源调控研究》文中提出陕北农牧交错带位于毛乌素沙地东向黄土高原的过渡地带,该地区农牧业交错演替,具有明显的交错过渡性、生态环境脆弱性和水资源紧缺性。当前陕北农牧交错带沙地治理和利用已具规模且不断扩大、农业用水量持续增长。若仍保持现有无序扩张的趋势,当开发规模超过水资源支持能力,将对当地生态环境造成威胁,对经济发展造成影响。因此,协调研究区内资源开发与生态保护间的关系对于实现地区农业经济的可持续发展具有决定意义。本文针对陕北农牧交错带沙地农业利用过程中存在的水资源贫乏、生态环境脆弱等问题,明确了水资源对区域经济发展与生态保护的关键作用,开展了水资源模拟预测;以水资源对沙地农业开发的支持能力为约束,建立沙地农业利用的水资源调控模型,并采用改进的NSGA-Ⅱ多目标优化算法,探索水资源调控下的沙地农业利用的适宜规模,为交错带的资源可持续利用、生态环境良性提升、经济社会稳固发展提供支持。论文主要的研究成果如下:（1）基于VAR模型分析了水资源对交错带农业发展的动态影响,明确了水资源在沙地农业发展中的关键作用。选取了交错带农业发展过程中紧密相关的水资源、农业经济、土地利用及生态环境等多方面指标进行相关性分析,依据典型指标建立了多变量VAR模型,采用脉冲响应和方差分解法定量地分析了水资源对交错带农业发展过程的动态影响,结果表明水资源综合占比在总用水量、农业用水量、农林牧渔总产值、沙地面积及生态服务价值等指标中贡献度分别为94.44%、90.93%、58.86%、86.39%、70.93%,说明水资源在交错带农业发展中扮演着关键性资源的角色,是主要影响因素和资源动力。（2）基于TOPMODEL模型和WAS模型联合模拟了交错带自然社会二元水循环,对未来交错带水资源可利用量进行预测。利用TOPMODEL模型开展基于DEM的径流过程模拟,采用启发式分割算法进行历史径流资料的突变点分析,确定1979年为突变点所在年份,划分1980-2000年为率定期,2001-2018为验证期,率定期和验证期模型的效率用WAS模型对交错带供水情况进行预测,得到交错带在北京气候模式BCC-CSM1.1下RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5三种降雨情景的2025年可供水量分别为15.14亿m3、14.46亿m3 和 14.70 亿 m3,2030 年分别为 18.84 亿 m3、18.45 亿 m3 和 18.72 亿 m3。（3）构建了沙地农业利用的水资源调控模型,并设置了多元调控情景。根据沙地农业可用水量的区间量化原理,明确了用水上限,获得了 2018年和2025年交错带沙地农业可用水量分别为 19113 万 m3、17880.5 万 m3,2030 年 RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5 降雨情景下分别为25571.6万m3、23928.8万m3、26390.8万m3。基于Markov模型对交错带土地利用类型进行预测,2025、2030年沙地农业利用的可开发沙地规模分别为2992.41km2和2763.72km2。从水资源条件、节水措施及农作物种植结构三个角度设置调控情景,包括降雨情景（3种）、节水情景（3种）、种植情景（7种）,共形成63种方案集。（4）采用基于正交试验设计思想和ε占优机制的oε策略改进的NSGA-Ⅱ算法,求解了水资源调控模型。以沙地农业利用规模最大为原则,选取了 15种推荐方案,各方案下榆阳区和神木县可开发规模占未利用沙地比例最低,2018年、2025年和2030年中最大占比分别为（18.57%,4.08%）、（7.06%,28.6%）、（5.01%,0%）;占比最高的区域为府谷县和定边县,分别为（100%,31.24%）、（100%,47.82%）、（100%,100%）,交错带2018年、2025年和2030年中可开发规模最大占比分别为24.54%、14.71%、29.99%。总体来看,交错带沙地农业利用规模在空间分布上呈现出东西部高中间低的状态。结果表明,在大量依靠引调水工程的前提下,交错带在各情境下水资源仍无法支撑未利用沙地的完全开发,水资源分布不均且形势紧张。（5）利用水土资源匹配指数法研究了交错带水土资源空间匹配格局变化。交错带沙地农业水土资源匹配指数主要分布范围是[53.07,122.14],沙地农业可用水量与利用规模呈现出不匹配状态。在空间分布上,榆阳区和神木县匹配系数始终<0,呈现出地多水少、沙地农业可用水量不足现象;府谷县2018、2025、2030年指数范围分别在[1.77,1.98]、[3.36,5.84]、[-0.39,1.71],沙地农业可用水量与开发规模保持在均衡范围内,水土资源匹配状况最优;交错带水土资源匹配格局呈现出从东北部地多水少向西南部水多地少过渡,基本与沙地农业利用规模空间分布情况相印证。沙地农业发展的不均衡导致各县区水土资源匹配格局呈现出空间差异性,节水效率的提升有助于提升水土资源匹配程度,高效的农业灌溉管理措施仍是改善交错带水土资源匹配格局的有效途径。
柳清[2]（2021）在《基于景观生态服务过程的济南市生态空间结构研究》文中研究说明城市当前依然存在的灰霾污染、城市热岛、城市雨岛、水污染等城市病使得生态空间景观生态服务供给略显不足,单纯依靠生态环境功能区保护性规划、生态保护红线划定及资源环境底线思维开发管控作为生态空间规划顶层设计来突出生态要素保护和关键性约束略显欠缺,在有限的自然资源约束条件下,未来城市生态空间如何进行优化、规划和调控,以提升生态空间景观生态服务有效供给水平、确保景观生态服务高效可持续供给,进而提高服务需求群体或服务需求区的实际受益情况是生态空间结构优化目标和方向。本文基于景观生态服务过程认知生态空间结构,从服务供给区（简称SPA）和服务关联区（简称SCA）2个层面识别并解析支撑景观生态服务过程的生态空间结构关键性组成部分基本特征及关联性特征,并对其服务绩效进行评价,依据服务绩效评价结果及其限制因素提取,探寻生态空间结构优化路径与空间调控模式,一方面创新城市生态空间结构优化范式,另一方面为高效服务型生态空间规划编制提供理论支撑与技术方法。论文核心研究内容包括:首先,现状解析。通过对当前生态空间的自然本底条件、面临的景观生态服务需求及现有生态空间规划主要规划内容和技术手段分析和归纳,综合判断当前生态空间规划存在的主要问题,包括当前生态空间规划景观生态服务供需空间错配、生态空间优化及修复任务不明确、生态空间优化及修复规划技术方法欠缺、景观生态服务有效供给水平较低,本研究基于景观生态服务过程进行生态空间结构识别及优化研究,为解决上述生态空间规划不足之处提供了新方向。其次,结构识别。由景观生态服务过程及生态空间结构内涵可知,景观生态服务过程分析涉及服务供给区和服务关联区,分别对应生态空间结构中不同关键性组成部分。借助Arcgis软件平台,基于生态空间结构识别依据和识别方法与理论,综合运用表征模型、二元适宜性模型、加权适宜性模型及过程模型,针对不同服务类型下生态空间结构关键性组成部分所支撑的不同服务过程,采取适宜的方法对生态空间结构关键性组成各部分进行识别和提取,形成不同服务类型下生态空间结构;在此基础上,对生态空间结构关键性组成部分基本特征进行解析,并基于生态空间结构关联性分类体系,对生态空间结构关联性特征进行解析。再次,绩效评价。通过定性分析发现生态空间结构关键性组成部分位置关系决定了区域单元所需承载的景观生态服务类型与服务需求区服务可得性,进而选取服务复合性指标和服务可得性指标,引入Hellwig模型,定量分析并验证生态空间结构各组成部分与服务绩效之间的关联性;其次,基于生态空间结构各组成部分与服务绩效之间的关联性验证结果,构建由服务供给区和服务关联区组成的评价维度,基于生态空间结构服务绩效评价逻辑和评价基准,从自然属性和格局属性2个层面选取指标,构建生态空间结构服务绩效评价指标体系;最后通过组合传统TOPSIS方法、灰色关联分析法、矢量投影法与二次加权算法,建立生态空间结构服务绩效动态评价模型和静态评价模型,分别对不同服务类型下及综合服务类型下生态空间结构服务绩效评价结果的差异性进行分析。最后,优化调控。在自然地域分异理论、短板理论和复杂系统协同演化理论指导下,提出基于生态空间结构服务绩效评价结果,对生态空间结构关键性组成部分进行优化分区;构建障碍度诊断模型定量识别各分区服务绩效主要限制因素,选择服务绩效限制因素入手,对其阻碍程度大小进行排序,依此确定各分区主要的优化路径及秩序;在此基础上,针对优化路径,分别制定相应的具体的可实施的空间调控模式,并结合研究实际地形地貌特征和生态功能区规划成果将研究区划分为5个景观带,并与上述优化分区结果进行空间叠加,依照分区优化路径,确定不同优化分区在不同景观带内相应的空间调控模式组合及实施对象;最后制定空间调控模式实施保障性措施。论文的研究成果,在理论上创新城市生态空间结构优化范式,提出了基于限制因素指引的生态空间结构关键性组成部分分区优化范式,形成了一种促进生态空间结构协同演化、服务绩效有序提升的优化秩序;在实践上,为以景观生态服务高效可持续供给为目标的城市生态空间结构服务绩效提升规划编制实践工作提供规划技术支撑。
李渊[3]（2021）在《喀斯特高原峡谷典型小流域石漠化水文过程与碳氮流失机制》文中指出中国南方喀斯特石漠化是喀斯特水文过程造成土壤侵蚀与生态退化的极端现象,石漠化环境的高度异质性与复杂的二元水文结构,限制了对地表与地下水文过程与产流机制的理解,导致对该区水土-养分流失发生机理认知不足。研究石漠化地区水文过程与养分流失机制是水土保持综合治理措施的科学依据,对区域社会经济可持续发展具有重要意义。根据喀斯特地貌发育、水文结构、水文循环、氢氧稳定同位素理论,针对喀斯特石漠化二元结构水文过程与养分流失机制等科学问题,在代表中国南方喀斯特石漠化环境总体结构的贵州贞丰-关岭喀斯特高原峡谷区选择顶坛小流域为研究区,在流域地貌水文结构基础上,2019-2020年通过对流域内气象水文、径流小区水文、裂隙水文、流域水文进行定位观测,结合稳定同位素技术,运用小波相干分析、二端元混合模型等数据分析方法,研究坡面壤中流水文过程、裂隙渗透流水文过程和小流域水文过程与碳氮流失特征,重点揭示石漠化水文过程与碳氮流失机制,为喀斯特石漠化水土资源优化调控与生态恢复提供科学依据。（1）发现坡面土壤水时空动态规律、不同植被类型对坡面壤中流水文过程及其产流产沙的影响、坡面壤中流水文过程对碳氮迁移与流失的影响。坡面径流小区土壤水整体表现出随坡顶至坡底逐渐增加的分布规律,不同坡位与不同植被类型小区坡面的土壤水分均存在时间稳定性。由于植被类型与覆盖度差异,在旱季会造成短期的土壤水时间不稳定性。大部分降雨在坡地上通过渗漏方式而损失,深层渗漏和壤中流是坡地的主要产流与流失路径。降水通过坡面径流方式流失的比例较低（<10%）,主要通过地下渗漏而损失（>40%）。径流小区坡面产流主要来源于壤中流,但不同深度与坡位对不同类型径流小区坡面产流的贡献差异明显。植被覆盖率与降雨量是坡面产流产沙的控制因素,降雨侵蚀造成的坡面流失土壤大部分源自坡面表层土壤。坡面产流过程对碳氮流失具有一定影响,碳氮流失量随降雨量大小而变化。研究表明,撂荒通过蒸发与渗漏方式造成降雨水分损失相对较多,且易造成坡面土壤有机碳的流失;种植花生可以有效减缓水土与有机碳流失。（2）发现裂隙土壤水动态规律及其影响因素、渗透流水文过程及其影响机理。土壤物理性质对裂隙渗透流水文过程具有显着影响。裂隙上层土壤水力性质与连通性明显优于中下层,影响了不同深度土壤水分的降雨响应速率与滞留时间。裂隙上层土壤水随季节性变化表现出干湿交替明显,而中下层土壤水的季节变化特征相对稳定。随着剖面深度的增加,土壤含水量在降雨事件中出现峰值的滞后性增强,短期的连续降雨事件会导致剖面土壤水的降雨响应更为敏感,增加了裂隙渗透流运移速率;而长期的干旱间隔事件将导致降雨响应的滞后。表层岩溶带结构对次降雨产生了调蓄能力,降雨事件下裂隙渗透流存在新旧水混合。裂隙中下层渗透流相对上层的滞留时间明显较长。裂隙上层渗透流的新水占据比例相对较高（>30%）;而100 cm以下深度旧水占据比例相对较高（>85%）。裂隙上层渗透流入渗方式属于快速补给优先流,而下层属于慢速补给基质流。（3）阐明流域产流的降雨响应过程及其对碳氮流失的影响机理。流域坡面产流的降雨响应速率极快（<460 min）,其降雨响应的敏感性归因于流域地貌特性、石漠化环境与地下渗透系统发育的综合效应。流域地貌特征产生的不同调蓄作用影响了径流与汇流的产流过程差异,地势分布特征与地貌类型控制了流域径流与总出口汇流的降雨响应过程与动态变化。流域中上游石漠化坡地因大面积裸露岩石与裂隙发育加速了表层岩溶带的降水入渗速率,而下游洼地土壤延长了表层岩溶带水的滞留时间。流域碳氮流失主要是通过产流携带的溶解性养分发生的迁移过程,水文过程对碳氮浓度变化有较强的影响。由于前期水文条件差异,DOC与TSN浓度受到初始冲刷效应与稀释效应的影响。坡面径流与暗河流的δD、δ18O值和DOC、TSN浓度在流域分布与降雨事件中的变化具有相似性。DOC与TSN浓度在降雨产流过程中受到稀释作用的影响,且汇流更为明显。（4）揭示流域汇流来源及其产流机制、流域地貌特征与石漠化环境对水文过程的影响机制。降雨期间,表层岩溶带结构与蓄水能力控制了流域产流补给过程,且产流补给存在多种补给路径。表层岩溶带的裂隙渗透流（23.5～42.4%）与地下暗河流（50.3～61.0%）是流域汇流的主要来源。由于流域中上游的石漠化坡地渗透性较强,雨水直接形成坡面径流的比例较少,而主要通过裂隙渗透流进入地下暗河系统;当降雨量超过一定阈值,在流域地貌特征与地势差异的影响下,这部分由渗透流形成地下暗河的水从下游岩缝、节理、泉点中溢出,从而形成流域汇流。不同降雨事件中流域的产流机制有所差异,流域水文过程的超渗产流与蓄满产流表现为间歇性的,主要以蓄满产流机制为主。研究表明,在典型喀斯特高原峡谷石漠化区,土壤侵蚀严重、岩石裸露率高、裂隙垂向发育明显,降水在表层岩溶带的渗流速度极快且渗流量巨大,导致流域产流与产沙量极低;在地势差异影响下,流域产流主要以裂隙渗透流形成的暗河流作为主要补给,这对理解石漠化水土流失过程具有一定的参考价值。因此,在这种特殊的地貌结构条件下,地表与地下水的转换过程机制是一个亟需解答的科学问题。
刘久潭[4]（2020）在《拉萨市河谷平原区地下水循环演化及合理开采研究》文中认为拉萨市河谷平原区是青藏高原人类活动最为密集的核心地区之一,地下水是其主要的供水来源,且地下水开采量正呈逐年增加的趋势。随着社会经济的快速发展和城镇化进程不断加快,人类活动对地下水环境的干预愈发强烈。开展地下水循环演化及合理开采研究,对加强区域地下水资源的合理开发和可持续利用有着重要的实际意义。本文在系统的分析研究区水文地质条件的基础上,综合应用水化学、同位素、数理分析及数值模拟等手段和方法,分析了拉萨市河谷平原区地下水动态演化及其影响因素、补给来源和循环模式,进行了河流补给地下水的实验研究,并基于地下水流模型对地下水的合理开采进行了探讨。取得了如下主要结论和认识:（1）拉萨市河谷平原区1995-2000年地下水平均水位相对稳定,而2000年以后则呈逐年下降的趋势。基于地下水水位长期监测资料,整体上可以将各监测点的地下水位动态变化划分为7种模式。地下水中主要化学组分含量相对较低,水质优良。地下水水化学形成主要受水-岩作用、阳离子交换影响,另外人类活动也对地下水化学特征产生了一定的干扰。1991-2015年,地下水中主要化学组分变化明显,含量增加且表现出一定的阶段性,特别是Mg2+和SO42-在2013年后含量快速上升。地下水水化学类型逐渐由HCO3-Ca型向SO4·HCO3-Ca·Mg为主的混合型水演化。（2）对影响研究区地下水动态演化的自然和人为因素进行了讨论,并基于灰色关联分析,确定了影响地下水动态演化的主要因素与地下水水质、水位之间的关联程度。整体上来看,人口数量和降水量与地下水动态演化的关联程度最高。此外,地下水与其他各影响因素的关联度的平均值也都超过了 0.6,表明拉萨市河谷平原区地下水的动态演化受到了自然因素和人为因素的双重影响。（3）区域内地表水和地下水的主要补给来源为大气降水,且存在冰雪融水的直接补给。另外,地表水-地下水之间存在密切的水力联系和转化关系。在不同深度上,地下水的化学组分以及氢氧同位素特征有着明显的差异,其主要补给来源也不同。浅层地下水主要受大气降水和地表水的入渗补给,而深层地下水主要以地下水的侧向径流补给为主。另外,反向水文地球化学模拟表明在不同深度的地下水流路径上,发生的水文地球化学反应各不相同。基于典型剖面二维地下水流模型,将剖面地下水系统划分为浅层地下水循环模式、中层地下水循环模式和深层地下水循环模式3种模式。综合分析后,得出了拉萨市河谷平原区的地下水循环模式。（4）基于河流补给地下水的室内实验,得到一些与先前研究类似的结果,并有了新的认识和发现。河流-地下水脱节后,在河床下方形成的悬挂饱水带的厚度不仅仅受河流水深的影响,还与含水介质的物理特性有关。基于获得的实验数据,给出了悬挂饱水带的估计公式。另外,还得出尽管非饱和带中的毛细水不能自发从含水介质流出,但在一定的压力条件下可以从含水介质中连续自由流出的认识,并定义这种压力称为“出水压”。在河流-地下水脱节的条件下,随着河流水深的增加,非饱和带中具有出水压和可以连续自由出水的区域的分布形态逐渐由“连续”型向“断开”型演化。（5）在强开采条件下,拉萨市河谷平原地区地下水的主要补给来源为拉萨河的河水入渗补给。通过估算得到研究区段内拉萨河在最低水位时的最大渗漏补给量远大于目前的地下水开采量,即当前的地下水开采不会使拉萨河与地下水失去饱和水力联系,而发生脱节。基于实际情况,在近期内调整各水源地的地下水开采量为最佳方案,若地下水开采量持续增加,可在后期除调整地下水开采量外,可在近河地段再新增水源地。地下水的开采应以傍河开采为主,充分的利用和激化拉萨河对地下水的补给。
张雨[5]（2020）在《基于需求场理论的黑龙江省水场强度时空演变格局及驱动机制研究》文中进行了进一步梳理随着人类文明的进步,社会生产力不断发展,人类取用水过程已经影响到自然状态下水循环的过程,水循环过程趋向“社会—自然”二元化。水资源在流经人类社会后水质水量会发生改变,甚至会引起水体污染、水资源短缺等一系列问题。探究在二元水循环背景下如何合理开发和利用水资源、提升水资源质量已成为如今社会的热点问题。黑龙江省充分利用自身自然地理优势,大力发展粮食生产,成为全国粮食生产大省。到2015年为止粮食产量实现“十二连增”,但此后粮食产量下降,农业灌溉用水却表现出持续增加趋势。本文以实现水资源高效利用为目的,针对二元水循环背景下黑龙江省的水资源开发利用现状,对黑龙江省及其13个地级市的农业灌溉、城镇生活和工业生产水场强度时空演化格局及驱动机制进行综合分析,提出水资源分配措施,实现水资源的高效利用,促进各行业协同发展。首先引入需求场理论,结合黑龙江省水资源利用特点构建农业灌溉、城镇生活和工业生产的水场,并在黑龙江省范围内进行水场强度的计算,进而采用改进的灰色关联分析对水场强度驱动力进行综合分析,研究黑龙江省及13个地级市2003—2017年水场强度时空演化格局及驱动机制,为水资源高效利用提供依据。具体研究内容及结论如下:（1）黑龙江省水场强度时空演化分析:依据需求场理论,对黑龙江省及13个地级市农业灌溉、城镇生活和工业生产三种类型用水进行水场强度计算,并使用ArcGis将水场强度在地图上进行呈现,得到水场强度在时间和空间两个维度的变化规律:在黑龙江省农业灌溉、城镇生活和工业生产的用水分析中,用需求场理论的应用是合理的,符合电场原型,同时也得出了黑龙江省水场强度的时空演化规律。黑龙江省总用水场的空间分布格局呈现由东、南向西北方向逐渐减弱的趋势,且随时间变化整体水场强度呈现增强趋势。同时,根据总用水场时空变化特征将13个地级市分为场核型、敏感型、输出型和降低型等四种水场变化类型。各地级市的农业灌溉水场强度呈现增长态势,农业灌溉用水已成为区域用水中的主要部分,城镇生活用水场和工业用水场在短时期的增长后出现了不同程度的减少。农业灌溉用水场、城镇生活用水场和工业水场强度在空间上呈现差异性的关键因素分别为水土资源禀赋、城市发展程度和产业类型,而黑龙江省总用水场的变化趋势则由农业灌溉用水场的变化趋势决定。（2）黑龙江省水场强度驱动机制分析:构建水场强度驱动力指标体系,将灰色关联分析中的权重计算采用主成分分析法进行改进,完成对黑龙江省研究时段内水场强度演化过程进行驱动力指标分析。各指标得分结果表明,播种面积、重工业产值、工业产值和重复水利用系数得分较高,说明影响黑龙江省水场强度的主要行业是农业和工业。因此为合理利用水资源,黑龙江省应在控制粮食播种面积的基础上采取先进种植技术来保证粮食产量;同时保持工业结构继续转变,保证工业产值维持稳定。（3）黑龙江省用水结构分析:研究过程中发现黑龙江省用水分配存在不均衡,因此进一步对用水结构进行分析。通过对黑龙江省用水结构信息熵和均匀度来进行分析和评价发现,黑龙江省用水过度集中于农业而忽略了其他行业,不能充分发挥水资源的经济效益,如何制定合理的农业发展策略以及有效可行保证水资源配置,是接下来黑龙江省将要面临的难题。
廖梓龙[6]（2020）在《基于过程模拟的内蒙古高原水资源多维协同调控模型及应用》文中进行了进一步梳理内蒙古高原是中国仅次于青藏高原的第二大高原,这一区域草原、沙漠、森林、煤矿等共存,既是京津冀和华北地区天然的生态屏障,也是国家重要的畜牧业基地和能源工业基地。面对水资源约束趋紧、生态系统退化等严峻形势,内蒙古高原经济社会高质量发展与生态环境保护之间日益严峻的竞争性用水矛盾,迫切需要寻求一个水资源多维协同调控的折衷平衡点,开展“基于过程模拟的内蒙古高原水资源多维协同调控模型及应用”研究显得十分必要和紧迫。本次着重聚焦内蒙古高原“植被生态系统对水循环过程如何响应,怎么确定地下水生态水位临界阈值和水资源开发利用安全阈值;气候干暖化和强人类活动影响下维系何种水循环及其伴生的生态演变情势,怎么实施水资源多维协同调控,以保障经济社会高质量发展和生态环境保护”等两大关键科学问题,系统识别内蒙古高原生态水文过程演变机制,解析和提出内蒙古高原生态水文演变的“自然-社会”二元驱动模式;解构内蒙古高原水资源多维协同调控理论框架与调控机制,构建地表水-地下水耦合模拟模型和水资源多维协同调控模型,提出一种基于过程耦合模拟的多维协同调控迭代算法;最后,选择内蒙古高原--锡林河流域开展应用研究。取得的主要成果包括:（1）鉴于内蒙古高原降水稀少、水资源短缺和生态脆弱等特点,从“自然-社会”二元水循环角度和植被生态需水入手,系统解析内蒙古高原水资源多维协同调控机制,提出基于过程耦合模拟的水资源多维协同调控模式。（2）针对内蒙古高原经济社会发展与生态环境保护之间的强烈互斥性,根据生态保护目标,探讨和研究确定河道生态流量、尾闾湖生态需水量和不同地下水依赖分区及其植被生态需水量,给出面向草原生态保护的地下水可开采量及地下水开发利用模式。（3）选择内蒙古高原--锡林河流域开展应用研究,得到以下结论:①锡林河属于典型的季节性河流,受春季融雪影响,春汛径流要大于夏秋汛期径流;锡林河流域1953-2017年降水量在年尺度下呈下降趋势,但降幅不显着;借助于降水-径流累积双曲线拐点将径流划分为:天然基准期、受气候主导的变化期Ⅰ、受人类影响主导的变化期Ⅱ和受气候-人类双重影响的变化期Ⅲ。其中,变化期Ⅲ径流量减小幅度最大、达到45.79%,降水量减少幅度为21.03%,潜在蒸发量有所上升、增幅6.15%;而变化期Ⅰ、变化期Ⅱ径流量、降水量和潜在蒸发量都呈现小幅下降态势。②构建基于GSFLOW的锡林河流域地表水-地下水耦合模拟模型,多目标率定的日径流NSE达到0.81,RMSE为0.21m3/s,PBIAS为-1.8%,验证期与率定期结果表明,模拟结果整体较优。③模型率定期2008-2012年,锡林河流域地下水总补给量为13028万m3/a,总排泄量为12869万m3/a,总补排差为159万m3/a;模型验证期2013-2017年,锡林河流域地下水总补给量为11698万m3/a,总排泄量为11578万m3/a,总补排差为120万m3/a。总之,地下水总体上处于准均衡状态。④基准年锡林河流域多年平均需水总量为8216万m3,供水总量为7051万m3,缺水量为1165万m3,缺水率为14.18%;P=50%需水总量为8152万m3,供水总量为7013万m3,缺水量为1139万m3,缺水率为13.97%;P=75%需水总量为8384万m3,供水总量为7132万m3,缺水量为1252万m3,缺水率为14.93%;P=95%需水总量为8729万m3,供水总量为7245万m3,缺水量为1484万m3,缺水率为17.00%。由此可看出,当前的发展模式是不健康的,是以局部超采地下水和牺牲生态环境为代价的。⑤根据不同方案有序度对比结果,选择方案4（高速发展+强化节水）为近期水平年（2025年）推荐方案:锡林河流域多年平均需水总量为10188万m3,供水总量为9733万m3,缺水量为455万m3,缺水率为4.47%;P=50%需水总量为10068万m3,供水总量为9657万m3,缺水量为411万m3,缺水率为4.08%;P=75%需水总量为10454万m3,供水总量为9919万m3,缺水量为535万m3,缺水率为5.12%;P=95%需水总量为10912万m3,供水总量为10182万m3,缺水量为730万m3,缺水率为6.69%。选择方案6（适度发展+强化节水）为远期水平年（2030年）推荐方案:锡林河流域多年平均需水总量为10819万m3,供水总量为10736万m3,缺水量为83万m3,缺水率为0.77%;P=50%需水总量为10655万m3,供水总量为10587万m3,缺水量为68万m3,缺水率为0.64%;P=75%需水总量为10930万m3,供水总量为10599万m3,缺水量为331万m3,缺水率为3.03%;P=95%需水总量为11273万m3,供水总量为10530万m3,缺水量为743万m3,缺水率为6.59%。总之,通过推广实施基于过程耦合模拟的内蒙古高原水资源多维协同调控模式,可有效扭转或缓解内蒙古高原长期以来水资源配置不平衡和不充分问题,有力支撑和保障当地生态环境保护与高质量发展,并极大地促进人水和谐的生态文明建设进程。
王孟文[7]（2019）在《鲁东低山丘陵区县域土地系统时空演变及其模拟》文中研究说明土地系统作为陆地表层最核心的部分,是人类社会与自然环境相耦合的复杂系统,其变化深刻影响着物质、能量的循环过程,改变生态系统服务流动及人类福祉,威胁生态安全。随着人类活动的日益增强,土地利用类型、方式都发生了极大的变化,如何构建科学合理的土地系统研究范式已成为土地科学、景观生态学、地理学等多学科领域关注的焦点。本文提出了土地系统研究的“三棱锥”模型,以系统观下的“山、水、林、田、湖、草”人类命运共体思想为指导,以山东省东部典型的低山丘陵地区栖霞市为例,以内在演变逻辑为主线、时空尺度为标尺,研究了土地系统的数量和空间结构变化、人为扰动时空分异、土地系统驱动分析、水文生态效应、生态系统服务、生态安全格局及未来气候情景下土地系统模拟和生态风险预警七大块内容。以期为土地科学研究者以及自然资源规划与管理部门提供一种系统化、科学化研究思路。（1）基于多源遥感影像解译、实地采样、数据共享等多途径构建了研究区土地、生态环境大数据库,空间化了粮食产量及化肥施用量,评估了滑坡、泥石流等山地灾害。研究表明:栖霞市土地利用在2000-2010年变化剧烈,主要为耕地到建设用地的转移,2010-2015年变化减缓;15年间耕地共减少5485.70hm2,建设用地共减少5232.15hm2;土壤侵蚀得到有效控制;粮食产量急剧减少,化肥施用量显着增加。基本摸清了栖霞市2000-2015年土地利用类型及结构在数量、空间分布上的变化特征以及气候、土壤、植被等自然生态变化情况,作为土地系统研究体系中的格局探测模块为区域生态系统服务价值评估、生态安全格局构建及未来土地系统空间模拟等土地系统研究的子模块提供了基础数据支持。（2）利用分布指数研究研究区高程、地形起伏度、坡向、坡度变率、地形位指数等地形梯度下2000-2015年土地利用类型分布特征变化情况。研究发现:低地形梯度是栖霞市土地利用类型的分布及变化的主要梯度区域,高地形梯度自然状态保持度较高,但随着低地形梯度区域土地开发强度增加,土地利用类型的转移有向高地形梯度区域蔓延的趋势。该部分研究做为土地系统化研究的格局探测模块的子模块,是对典型区域土地系统研究的有效补充,可以反映区域土地变化特征,同时为区域在低地形梯度下合理化、集约化利用,保护山区脆弱的生态环境提供决策支持。（3）采用面积信息守恒及粒度重采样方法,以景观指数曲线拟合拐点确定研究区景观格局最佳分析粒度尺度为30m,同时,利用移动窗口法及半变异函数分析确定研究区最佳分析幅度尺度为1500m,综合粒度及幅度确定研究区特征尺度。以网格采样构建研究区人为干扰度指数,从全局自相关及局部自相关两个方面探讨了人为干扰的空间聚集和分异特征以及2000-2015年15年间的变化状况。以城镇为中心设定不同缓冲区样带,在特征尺度下分析不同城镇缓冲半径内人为干扰景观的破碎化、型状结构、聚集性以及多样性四个方面的景观格局时空演变过程,结果显示随着城镇中心距离增大,人为干扰逐渐减弱,栖霞市人为干扰下景观破碎化的距离阈值为10000m,聚集性的距离阈值为6000m,多样性的距离阈值为4000m。“人—地”关系耦合在研究区具有自身特点,该部分研究作为土地系统格局探测模块的另一个子模块,基本摸清了研究区人类活动对土地系统的影响程度及范围。（4）以国民生成总值、人口密度、化肥使用量变化等作为经济社会驱动,以高程差、降水、温度、植被净第一性生产力、土壤侵蚀等作为自然驱动因素,以研究区土地综变化动态度、耕地变化动态度、建设用地动态度为因变量,在小流域尺度下对比了“社会-自然”二元驱动下普通最小二乘法和地理加权回归两种驱动分析方法发现:地理加权回归模型优于普通最小二乘法模型,驱动因素中:地形、国民生产总值、人口密度、植被净第一生产力与土地利用综合动态变化相关,耕地、建设用地动态变化与地形、国民生产总值、人口密度密切相关,研究区土地利用综合动态度及耕地变化动态度的驱动因素存在显着的空间分异规律。根据区域特点重点研究变化剧烈土地利用类型的驱动因素,为区域土地系统可持续利用的全要素合理配置提供一定的依据。（5）通过分布式水文模型SWAT模型对栖霞市不同时期不同尺度的径流量、进入主河道的泥沙含量、有机氮、有机磷、硝酸盐含量等水文物质循环状况进行了模拟,使用SWAT-CUP工具利用决定系数及纳什系数将实地监测数据与模拟数据拟合结果进行校验,对模型参数合理率定,率定结果显示模拟精度基本符合研究要求。以非约束的主成分分析方法分析了SWAT模型自动划分的不同小流域景观格局及水文物质分布特征,利用Pearson相关研究了全流域尺度下,降水与径流量、进入主河道的泥沙及营养物的相关性、土地利用变化与径流量、泥沙含量以及营养物的相关性,发现林地为水质污染的“汇”类型,耕地及建设用地为水质污染的“源”类型。借鉴生态学中对应典范分析（CCA）及路径分析研究了小流域尺度下景观格局指数与水质相关性,景观水平下斑块密度和斑块形状在两个尺度下均对各类水质污染具有截留作用,不同尺度下斑块蔓延度的作用不同,而景观多样性在小流域尺度作用不明显。本部分研究通过模型加定量的方法深入探讨研究区“格局与过程”的关系,为从土地视角下为鲁东低山丘陵地区的生态环境保护提供了有效解决路径。（6）在土地系统格局变化探测及生态效应研究基础上,借鉴谢高地提出的生态系统服务评估价值法及修正方法,利用植被净第一生产力、降水量以及土壤保持量对生态系统服务价值当量因子进行修正,同时考虑通货膨胀等因素加入贴现率修正系数,对研究区格网尺度下生态系统服务价值进行了定量化和空间化的评估,对生态系统服务价值敏感分析,单项服务中,气候调节、水文调节及土壤保持三类生态系统价值在2000年和2015年分别占到了总价值的60.70%和61.54%,是栖霞市关键生态系统服务类型。15年间生态系统服务总价值上升1.74%,但其中粮食供给价值下降最大,达到4.51%,水资源供给价值上升最大,达7.54%。基于全局空间自相关、局部空间自相关以及利用简单克里金插值等探索性空间分析方法对2000-2015年栖霞市15年间生态系统价值时空分异特征进行研究,发现生态系统服务价值的空间尺度依赖性减弱,冷点区域增加。该部分研究是对土地系统研究中生态效应模块的延申,同时也是区域生态安全格局,再到基于生态安全格局的未来土地系统空间模拟研究的基础。（7）基于不同生态系统服务价值空间分布特征,根据各服务功能的聚集性划分不同等级生态系统服务重要度区域,构建研究区综合生态安全格局。利用人工神经网络算法,以自然和社会驱动因子数据为训练数据,获取研究区土地利用变化适应性概率。以生态安全格局最低等级区域设定为限制发展区域,构建多智能体决策单元。基于轮盘赌选择机制的元胞自动机模型模拟2010年土地利用空间分布,对模拟结果进行验证,验证结果表明该模型对水域及建设用地模拟精度较高,Kappa系数均达到90%以上。使用该模型对研究区2030、2050、2070、2100四年土地利用空间变化进行模拟,在生态安全格局约束下未来80年水域及建设用地变化不大,耕地面积显着增加,园地等其他用地显着减少。以模拟的未来土地系统空间变化为基础,分析未来水文生态环境风险,结果显示研究区水质明显改善,土壤流失量显着降低。作为土地系统性研究的最终模块,既是从生态保护角度的土地优化布局,也是检验“格局—过程”优化效应的有效途径,为研究区土地可持续利用决策具有一定的借鉴作用。本研究从系统观、可持续发展观出发,深化和完善了典型低山丘陵地区土地系统利用与保护理论方法与技术体系,有效解决了低山丘陵地区经济发展与生态保护瓶颈问题,突破了区域历史数据缺失所带来的难题,土地空间配置及生态环境风险科学合理的预测为研究区“天-地-人”和谐发展提供了可靠的技术支持。
陈旭[8]（2019）在《变化环境下滦河流域干旱演变特性分析及其未来情景模拟预估》文中指出在人口不断增长、经济快速发展以及全球气候变化异常的大背景下,气候变化的极端性、不确定性加剧,极端气候事件逐渐增多,不少流域的平均气候、水文情势与极端降水以及径流特征值都已发生了明显的改变。近年来滦河流域干旱发生频率及其影响范围均呈增加态势,严重制约着社会经济的发展。因此开展流域范围内干旱识别、干旱演变规律、干旱驱动机制及未来情景干旱模拟与评估问题的研究,对于滦河流域未来干旱综合应对、科学防旱、有效抗旱以及保障经济社会可持续发展都具有重要的现实意义。本文以滦河流域为研究实例,以分布式水文模型为基础,开展变化环境下历史干旱特性识别、演化规律及驱动机制研究以及气候变化和土地利用/覆被变化共同作用下流域气象、农业和水文干旱的响应研究。通过上述研究,以期为流域水资源科学规划管理以及防旱、抗旱工作提供参考,主要研究内容与成果如下:（1）通过优选滦河流域7个水文站点月径流序列的最优概率分布,计算得到了各个水文站点的最优标准化径流指数;探讨了不同时间尺度下水文干旱的趋势特征;研究了干旱特征和干旱频率年际及季节变化的空间演变特性。研究发现广义极值和对数逻辑斯特分布对滦河流域径流序列拟合效果较好,而常用的伽玛分布的拟合效果欠佳。水文干旱在过去51年里有较为明显的加重趋势。在气候变化和全球变暖的背景下,研究区域水文干旱的变化趋势有可能继续,即未来一段时间旱情可能加剧。迁安、卢龙、滦县（QA+LL+LX）一带以及隆化（LH）与滦平（LP）的交界区域的干旱最为严重。重度及以上干旱具有持续时间短、破坏严重的特点。轻度及以上的干旱覆盖了整个滦河流域,而重度及以上干旱并未覆盖整个研究区域。（2）基于SWAT模型的水文模拟和时空连续的三维度干旱识别方法,对滦河流域1961～2011年间的水文干旱事件进行了识别;利用三维度可视化,以最严重的三场干旱事件为例重现了其时空演变过程;通过基于Copula函数的干旱多变量频率分析方法,对滦河流域干旱烈度、历时和面积的联合概率特征进行了分析,并计算了典型极端干旱事件的重现期。结果显示采用时空连续的三维度干旱识别方法识别的干旱结果与旱情记载情况相一致,即本文所采用的三维干旱识别方法是合理可靠性。滦河西部及中下游一带是流域的干旱中心,大规模的干旱事件多集中于此区域。干旱烈度（S）和干旱历时（D）最优概率分布为广义极值分布函数,干旱面积（A）的最优概率分布为对数正态分布;S-D、S-A和D-A的两变量最优概率分布分别为Joe Copula、Gumbel Copula和Joe Copula函数;S-D-A的三变量最优联合概率分布为非对称Gumbel Copula函数,且非对称Copula函数较对称Copula函数更适合于干旱多变量频率分析。滦河流域1961～2011年间最严重干旱事件（2000年6月-2003年6月）的重现期为80年一遇,另外还发生了75年一遇的干旱1场,40～50年一遇的干旱3场。在频率分析中不考虑干旱历时、面积和烈度中的任何一个,都会严重低估干旱的重现期,对干旱风险管理及其相关的抗旱水利工程的规划设计都是十分不利的。（3）选取合适的干旱指标（SPEI、SSI和SRI）,并以SWAT模型为桥梁搭建指标间的联系,探讨了流域气象、农业和水文干旱之间的的演变特性;运用连续小波和交叉小波变换分析法,研究了气象、农业、水文干旱与大尺度气候环流因子间的相互关系。农业和水文干旱对降水缺乏的响应表现出一定时滞性,且这种时滞性随着干旱尺度的增加而变得显着。滦河流域气象干旱与农业干旱、农业干旱与水文干旱之间的演化时间具有明显的季节特征。气象干旱与SOI呈正相关,与Ni?o和MEI呈负相关,最高相关性出现在滞时为0个月和时间尺度为9个月;与AOM气候指数整体最强负相关出现在滞时为6个月和时间尺度为24个月。农业干旱与Ni?o 4、Ni?o 3.4和MEI指数呈较强的正相关,与SOI呈负相关,与Ni?o 4、Ni?o 3.4、SOI和MEI的相关性分别在滞时为7个月、时间尺度为17个月,滞时为10个月、时间尺度为16个月,滞时为9个月、时间尺度为16个月和滞时为9个月、时间尺度为18个月时达到整体最大。水文干旱与AOM和Ni?o 4呈较强的负相关关系,分别在滞时为17个月、时间尺度为10个月和滞时为5个月、时间尺度为4个月时达到整体最大。Ni?o 1+2+3+4、Ni?o3.4、SOI、MEI和AOM指数对气象干旱的显着影响集中在16-88月,SOI和AMO对气象干旱影响主要体现在年代际尺度（99-164月）。Ni?o 4、Ni?o 3.4、MEI和SOI指数对农业干旱的显着影响集中在16-99月,以及99-187月的年代际尺度。Ni?o 4和AOM指数对水文干旱的显着影响主要集中在16-64月,以及104-177月的年代际尺度。以上研究结果定量地揭示了三种干旱类型及其驱动因素之间的联系,对区域干旱监测和抗旱战略决策的制定具有重要指导意义。（4）采用基于贝叶斯加权平均（REV-BMA）的多模式气候变化预测方法得到GCMs集合数据,通过与实测气象要素进行比对,评估了各单模式以及集合模式在滦河流域的适用性;借助SDSM模型降尺度及纠偏处理后得到未来时期（2011-2100年）降水和最高与最低气温要素。多模式集合的回报效果最好。SDSM模型对降水的模拟效果率定期优于验证期,且对相对丰水的夏季模拟效果优于春、秋和冬季,尤其由于冬季降水数值较小,对冬季模拟效果最差;对最高和最低气温的模拟效果明显优于对降水的模拟效果。偏差订正后模拟降水的均值偏差明显降低,订正后的降水数据与观测数据分布基本相符;SDSM模型对气温的模拟精度较高,偏差订正后最高与最低气温的均值和概率分布拟合程度改善均不显着,但这并不能说明SDSM模型模拟精度低。因此经偏差订正后的SDSM模型可以用于下一步气候情景构建。（5）利用CA-Markov模型对未来时期（2020s、2050s和2080s）的土地利用进行了预测;将降尺度结合纠偏方法得到的未来时期气象要素和CA-Markov模型预测得到的未来时期土地利用作为SWAT模型输入数据,模拟了滦河流域未来时期的土壤湿度和径流变化,在此基础上,结合游程理论及经验正交（EOF）等方法,揭示了滦河流域未来时期气象、农业和水文干旱的时空变化特征。CA-Markov模型模拟预测的土地利用类型具有较好的可靠性和适用性。未来时期耕地（旱地和水田）面积将继续减少,建设用地面积的增加,是在现有的基础上继续扩张,几乎全部靠占用耕地实现。RCP2.6排放情景下滦河中上游的WC、FN、LH西北部、NM西部以及下游的LY、JL+QL北部、XX+ZH地区易遭受中度及以上气象干旱;RCP4.5排放情景下滦河上游的WC、FN、NM以及下游的LY、KC、PQ南部、CD西南部、XL东部、JL+QL东北部、XX+ZH地区易遭受中度及以上气象干旱;RCP8.5排放情景下滦河中上游东北边界地带（NM东北部、WC东部以及LH东部）易遭受中度及以上气象干旱。未来三种排放情形下滦河上游以及中游西南地区易遭受中度及以上农业干旱。RCP2.6排放情景下,滦河中上游的WC和FN东南大部、LH西北大部、LP西北部以及下游的LY、JL+QL北部、PQ东部地区属于水文干旱最容易发生的区域;RCP4.5排放情景下,滦河中上游的FN、NM西南部、WC东南部、LH西北部和LP地区属于水文干旱最容易发生的区域;RCP8.5排放情景下,WC西南和东南部、FN东南部、LH大部、LP西北部、CD东部以及XL、KC和XX+ZH交界地区属于水文干旱最容易发生的区域。相对于RCP2.6和RCP8.5排放情景,RCP8.5排放情景下气象、农业和水文干旱的重现期更短,即干旱更容易发生。
张沛[9]（2019）在《塔里木河流域社会-生态-水资源系统耦合研究》文中提出随着人类活动影响范围和程度的加大加深,人已经成为影响全球范围内生物、资源和环境演化的重要力量,人类社会与生态环境等要素紧密、有机地组成了社会生态系统。水文水资源学领域借鉴并引入系统论思想,认为要从整体系统的视角出发研究人与水、人与生态环境、水与生态环境之间的耦合演进过程和内部互馈关系,是将人所在的社会、生态环境和水文水资源系统看作是一个整体内部的各个要素,而不是将社会作为影响水文水资源系统和生态环境系统的外部因素,这一观点发展并演化成为一门新的交叉学科—社会水文学。探索“人-水-环境”的耦合互馈关系从而实现社会经济、生态环境和水资源和谐发展是社会水文学研究的主要内容之一,也是“自然-社会”二元水循环理论与实践的终极任务。研究社会-生态-水资源系统耦合演化,丰富了社会水文学以及二元水循环的研究内容,对生态文明建设和流域生态安全、水安全具有重要意义。本论文系统提出了社会-生态-水资源系统的耦合演化理论,从演化机理、通量变化和未来预测三个方面构建了社会-生态-水资源系统的耦合演化框架,以典型干旱内陆区塔里木河流域为例,采用历史社会水文学视角采用“钟摆模型”分析了流域历史时期社会-生态-水资源系统的演化过程与驱动因素。将耦合度模型与格兰杰因果分析模型结合探究社会-生态-水资源系统的耦合度与内在驱动机制,研究结果表明水资源的消耗是支撑和推动当地社会经济系统发展直接因素之一,同时水资源的开发利用也是短期内引起生态环境系统恶化的主要原因。由此以水足迹和投入产出模型为手段详细分析了流域近水资源消耗的过程、结构和通量,结果表明在过去的15年间塔里木河流域水资源的消耗量增加了一倍,种植业和畜牧业是流域水资源消耗的主体。从贸易水循环的角度来看,塔里木河流域是虚拟水净输出地区,输出量占本地消耗水资源量的55%。社会系统水资源过量消耗会引起流域天然生态环境的恶化,从水足迹与生态足迹耦合增长的定量关系以及人工绿洲耗水与天然绿洲耗水情况可以得出“一个人工绿洲的兴起可能会引起2～3个天然绿洲的消亡”的结论。基于系统动力学理论构建的社会-生态-水资源系统协同发展模型,在考虑了国家及地方政策影响的基础上,对未来30多年内塔里木河流域的社会经济、生态环境、水资源开发利用情况进行了模拟预测。结果表明至2030年塔里木河流域人口数量增加了80万人,产业结构有所优化调整,生态环境承载能力逐年提升,水资源开发利用量逐年减少,流域社会经济、生态环境和水资源开发利用逐步走向和谐的局面;2030年至2050年间,由于工业规模的发展,工业用水量急剧增加,流域本地水资源供需出现60×108m3的缺口。因此,本论文认为在国家和地方政策允许的范围内开展流域新增水资源（主要指跨流域调水）研究是解决流域水资源压力和环境胁迫困境、实现社会-生态-水资源系统协调发展的根本途径。
洪兴骏[10]（2017）在《水文干旱指标与频率分析计算方法研究及应用》文中进行了进一步梳理干旱具有发生频率高、持续时间长、波及范围广等特点,长期制约着社会经济和人类文明发展。因而,深入认识干旱现象的形成机理和演变规律,精确刻画干旱事件的定量特征和多元属性,对于提高灾害预警水平,加强灾害风险管理,优化区域水资源配置等,具有重要意义。论文全面总结了干旱定义与内涵的发展历程,综述了国内外干旱指标计算、干旱特征分析和变化环境下干旱评估方法的研究进展。以我国最严格水资源管理制度试点流域——汉江流域为研究对象,开展了水文干旱指标和频率分析计算方法研究。主要成果和结论如下:（1）提出了基于最大熵原理（POME）的月径流分布构建方法,计算了标准化径流干旱指数SDI,评估了汉江30个子流域历史水文干旱情势。结果表明:与Normal、Log-normal、Weibull、Pearson Type Ⅲ等常用概率分布相比,POME分布模型可以最大程度地利用实测水文数据中的信息,有效拟合不同时间尺度的累积月径流量,表现出良好的适用性;随着时间尺度的增大,采用不同分布拟合同一尺度的月径流量,差别有所减少,月径流量概率分布特征趋于正态化。（2）基于一个改进的两参数月水量平衡模型,模拟了汉江30个子流域出口断面的月径流过程。利用随机变量函数换元积分方法和Copula函数理论,由月降水量、潜在蒸散发量和前期土壤含水量的边缘分布,推导了逐月径流的概率分布函数,计算了标准化径流指数SRI。通过主要干旱特征（历时D、强度S、平均强度I、间隔时间L）与四个表征流域气候和下垫面特点的无量纲参数（干旱指数AI、调蓄因子BI、蒸发尺度转换因子C、径流系数RC）的相关性分析,探索了汉江流域水文干旱演变的控制性要素。结果表明:改进的月水量平衡模型可以较好地模拟月径流过程;由流域气象因子和下垫面前期产流条件的联合分布,推导而来的月径流概率分布具有令人满意的精度;汉江流域水文干旱的形成与发展,主要受流域下垫面要素的控制,但气候要素的作用也不容忽视。（3）建立了考虑汉江流域水资源分配和水库运行的水资源模拟配置模型,模拟了汉江干流丹江口入库和皇庄两个重要控制断面受调蓄后的月径流过程。以表征人类活动的定量化因子——农业生产用水量和水库因子作为协变量,基于时变矩方法对产生变异的月径流序列进行了非一致性频率分析,提出了非一致性标准化径流指数NSRI。结果表明:受人类活动的影响,汉江流域部分月径流序列的一致性受到了破坏;基于非一致性月径流分布计算的NSRI指标和原SRI指标,在描述流域水文干旱特征时有一定的差异,前者具有较高的敏感性,对于一些强烈或极端干旱事件的反应更加明显。（4）采用不同的水文气象变量,计算了代表不同水文循环环节的标准化干旱指数。从信息传递的角度出发,采用传递摘,计算了不同类型干旱指标之间的信息传递方向和强度,分析了汉江流域干旱传播和演变规律。结果表明:汉江流域的干旱现象主要源于降水与气温异常所造成的气象干旱;气象干旱随之向由土壤含水量所代表的农业干旱领域,和由径流量所代表的水文干旱领域传播,.但流域（土壤、河道等）的调蓄作用会反过来通过陆气相互作用影响气象因子;农业与水文干旱的相互作用紧密,呈现高度的同步性,一般难以区分,根据流域调蓄能力的不同可能存在不同的驱动机制。（5）利用三种特定的年径流概率分布（Log-normal、Gamma和Normal）的统计特征,推导了水文干旱历时和强度的均值和方差的解析表达式。在假定干旱历时和强度分别服从几何分布和Gamma分布的基础上,根据均值、方差与概率分布形状和尺度参数之间的关系,反推得到其分布参数,计算了平均间隔时间大于或等于某一量级的干旱事件重现期。通过长系列资料的模拟,验证了方法的有效性。结果表明:利用资料相对丰富的径流序列,推导干旱事件特征的概率分布,可以在一定程度上克服传统水文重现期公式在多年连续干旱情况下并不适用的不足,具有较强的统计基础;所推求的各项干旱特征的概率分布和干旱事件的重现期,均具有可靠的精度,尤其对于重现期较小的干旱事件;汉江流域水文干旱事件的发生频率与量级,具有较大的空间异质性,同一干旱强度对应的事件在不同流域的重现期差异较大,这种差异主要由流域年径流自身统计特性（Cv值）决定,且随着干旱截取阈值的降低而扩大。
二、基于二元演化模式的流域水文模型（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于二元演化模式的流域水文模型（论文提纲范文）
（1）陕北农牧交错带沙地农业利用规模的水资源调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 水文模型研究进展 |
| 1.3.2 自然系统多变量互馈关系研究进展 |
| 1.3.3 水资源调控的思想演变与方法进展 |
| 1.4 问题提出及思考 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 1.6 研究方案和技术路线 |
| 1.6.1 研究方案 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 1.7 本章小结 |
| 2 研究区范围及概况 |
| 2.1 陕北农牧交错带范围界定 |
| 2.2 自然地理概况 |
| 2.2.1 地形地貌 |
| 2.2.2 土壤植被 |
| 2.2.3 自然资源 |
| 2.3 社会经济现状 |
| 2.4 水资源开发利用现状 |
| 2.4.1 水资源分布情况 |
| 2.4.2 水资源开发利用情况 |
| 2.5 荒漠化特征及治理历程 |
| 2.5.1 荒漠化现状及特征 |
| 2.5.2 荒漠化动态演进 |
| 2.5.3 水土流失现状 |
| 2.6 区位特殊性及重要意义 |
| 2.6.1 交错性与过渡性 |
| 2.6.2 水土资源紧缺性 |
| 2.6.3 生态环境脆弱性 |
| 2.6.4 区位特殊性 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 水资源对交错带农业发展影响分析 |
| 3.1 VAR模型介绍 |
| 3.2 指标选取及相关性分析 |
| 3.3 VAR模型的构建与检验 |
| 3.3.1 序列平稳性检验 |
| 3.3.2 Johansen协整检验 |
| 3.3.3 模型参数估计 |
| 3.3.4 模型检验 |
| 3.4 脉冲响应 |
| 3.5 方差分解 |
| 3.6 水资源对交错带农业发展影响分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于TOPMODEL和 WAS模型的交错带水资源预测 |
| 4.1 模型基本原理 |
| 4.1.1 TOPMODEL模型 |
| 4.1.2 WAS模型 |
| 4.2 子流域单元划分 |
| 4.3 TOPMODEL模型构建及校验 |
| 4.3.1 下垫面参数提取 |
| 4.3.2 模拟效果及模型参数校验 |
| 4.4 WAS模型构建与模拟验证 |
| 4.4.1 拓扑关系 |
| 4.4.2 数据基础 |
| 4.4.3 模拟验证 |
| 4.5 基于TOPMODEL和 WAS模型的水资源预测 |
| 4.5.1 规划年气候情景模式 |
| 4.5.2 规划年水资源量预测 |
| 4.6 本章小节 |
| 5 沙地农业利用的水资源调控模型构建 |
| 5.1 水资源调控模型的理论基础 |
| 5.1.1 模型框架 |
| 5.1.2 模型原理 |
| 5.2 可用水量区间量化分析 |
| 5.2.1 可用水量区间量化 |
| 5.2.2 可用水量上限分析 |
| 5.2.3 传统行业需水预测 |
| 5.2.4 沙地农业可用水量潜力分析 |
| 5.3 可开发沙地规模预测 |
| 5.3.1 土地利用现状及其结构分析 |
| 5.3.2 土地利用遥感监测动态演变 |
| 5.3.3 土地利用空间转移变化分析 |
| 5.3.4 基于Markov模型的土地利用类型预测 |
| 5.4 调控情景设置 |
| 5.4.1 多元情景分析 |
| 5.4.2 调控情景设置 |
| 5.5 水资源调控模型构建 |
| 5.5.1 目标函数 |
| 5.5.2 约束条件 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 沙地农业利用适宜规模及空间格局变化 |
| 6.1 基于正交?占优策略改进的NSGA-Ⅱ算法 |
| 6.1.1 正交设计初始化种群 |
| 6.1.2 ε占优策略 |
| 6.1.3 NSGA-Ⅱ算法 |
| 6.1.4 模型求解流程 |
| 6.2 沙地农业利用适宜规模分析 |
| 6.2.1 各县区适宜规模分析 |
| 6.2.2 交错带适宜规模分析 |
| 6.3 沙地农业利用规模的空间分布 |
| 6.4 沙地农业利用的水资源配置方案 |
| 6.5 水土资源空间匹配格局变化 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
（2）基于景观生态服务过程的济南市生态空间结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 现实背景 |
| 1.1.2 理论背景 |
| 1.1.3 政策背景 |
| 1.1.4 地区背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.2.1 研究目的 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 国内外相关研究概况 |
| 1.3.1 国内相关研究 |
| 1.3.2 国外相关研究 |
| 1.3.3 国内外文献综述简析 |
| 1.4 研究内容及方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究空间尺度界定 |
| 1.4.3 研究方法 |
| 1.5 论文框架 |
| 第2章 理论方法与研究基础 |
| 2.1 相关概念界定与辨析 |
| 2.1.1 生态系统服务与景观生态服务 |
| 2.1.2 景观生态过程与景观生态服务过程 |
| 2.1.3 生态空间与生态空间结构 |
| 2.2 基于景观生态服务分类的生态空间类型划分 |
| 2.2.1 景观生态服务类型划分依据 |
| 2.2.2 景观生态服务分类 |
| 2.2.3 生态空间类型划分 |
| 2.3 基于景观生态服务过程的生态空间结构识别依据与方法 |
| 2.3.1 生态空间结构组成 |
| 2.3.2 生态空间结构组成关联性分类体系 |
| 2.3.3 景观生态服务过程与生态空间结构关系 |
| 2.3.4 生态空间结构识别方法与理论模型 |
| 2.4 生态空间结构服务绩效评价框架 |
| 2.4.1 生态空间结构服务绩效评价逻辑 |
| 2.4.2 生态空间结构服务绩效评价基准 |
| 2.4.3 生态空间结构服务绩效评价数学理论模型 |
| 2.5 生态空间结构优化内涵及优化范式 |
| 2.5.1 生态空间结构优化内涵 |
| 2.5.2 生态空间结构优化范式 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 济南市生态空间现状解析 |
| 3.1 济南市生态空间数据库的搭建 |
| 3.1.1 数据类型及来源 |
| 3.1.2 基础数据预处理方法 |
| 3.2 济南市生态空间自然本底要素空间特征概况 |
| 3.2.1 地形要素空间特征 |
| 3.2.2 气候要素空间特征 |
| 3.2.3 水文要素空间特征 |
| 3.2.4 土地利用/土地覆盖要素空间特征 |
| 3.2.5 自然文化要素空间特征 |
| 3.3 济南市生态空间景观生态服务需求分析 |
| 3.3.1 气体调节与气候调节服务需求 |
| 3.3.2 水文调节服务需求 |
| 3.3.3 土壤保持服务需求 |
| 3.3.4 生境服务需求 |
| 3.3.5 生态文化服务需求 |
| 3.4 现有生态空间规划存在的问题 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 济南市生态空间结构识别与解析 |
| 4.1 生态空间结构识别原则 |
| 4.1.1 总体原则 |
| 4.1.2 个别原则 |
| 4.2 生态空间结构识别方法 |
| 4.2.1 气体调节服务空间结构识别方法 |
| 4.2.2 气候调节服务空间结构识别方法 |
| 4.2.3 洪水防御服务空间结构识别方法 |
| 4.2.4 水污染调节服务空间结构识别方法 |
| 4.2.5 水资源供给服务空间结构识别方法 |
| 4.2.6 土壤保持服务空间结构识别方法 |
| 4.2.7 生境服务空间结构识别方法 |
| 4.2.8 生态文化服务空间结构识别方法 |
| 4.3 生态空间结构组成部分基本特征 |
| 4.3.1 气体调节服务空间结构基本特征 |
| 4.3.2 气候调节服务空间结构基本特征 |
| 4.3.3 洪水防御服务空间结构基本特征 |
| 4.3.4 水污染调节服务空间结构基本特征 |
| 4.3.5 水资源供给服务空间结构基本特征 |
| 4.3.6 土壤保持服务空间结构基本特征 |
| 4.3.7 生境服务空间结构基本特征 |
| 4.3.8 生态文化服务空间结构基本特征 |
| 4.4 生态空间结构组成部分关联性特征 |
| 4.4.1 气体调节服务空间结构关联性特征 |
| 4.4.2 气候调节服务空间结构关联性特征 |
| 4.4.3 洪水防御服务空间结构关联性特征 |
| 4.4.4 水污染调节服务空间结构关联性特征 |
| 4.4.5 水资源供给服务空间结构关联性特征 |
| 4.4.6 土壤保持服务空间结构关联性特征 |
| 4.4.7 生境服务空间结构关联性特征 |
| 4.4.8 生态文化服务空间结构关联性特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 济南市生态空间结构服务绩效评价 |
| 5.1 结构与服务绩效之间关联性验证 |
| 5.1.1 关联性验证方法 |
| 5.1.2 关联性验证结果 |
| 5.2 评价指标体系构建 |
| 5.2.1 评价指标选取 |
| 5.2.2 评价指标内涵及量化方法 |
| 5.3 评价模型构建 |
| 5.3.1 动态评价模型 |
| 5.3.2 静态评价模型 |
| 5.4 生态空间结构服务绩效解析 |
| 5.4.1 不同服务类型下服务绩效解析 |
| 5.4.2 综合服务类型下服务绩效解析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 济南市生态空间结构优化调控 |
| 6.1 生态空间结构优化原则 |
| 6.1.1 服务供给多样性与协同性原则 |
| 6.1.2 局部差异性与整体共轭性原则 |
| 6.1.3 前瞻性与实用性相结合原则 |
| 6.2 生态空间结构优化分区 |
| 6.2.1 二级优化分区结构及类型 |
| 6.2.2 二级优化分区方法及技术流程 |
| 6.2.3 二级优化分区划定结果 |
| 6.3 生态空间结构优化路径提取 |
| 6.3.1 优化路径提取方法及技术路线 |
| 6.3.2 服务绩效限制因素锚定结果 |
| 6.3.3 不同优化分区优化路径提取结果 |
| 6.4 优化路径空间调控模式及实施策略 |
| 6.4.1 优化路径空间调控模式 |
| 6.4.2 空间调控模式实施方法 |
| 6.4.3 空间调控模式实施保障性措施 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）喀斯特高原峡谷典型小流域石漠化水文过程与碳氮流失机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 第一章 研究现状 |
| 第一节 水文过程与养分流失 |
| 第二节 石漠化水文过程与养分流失 |
| 第三节 喀斯特水文过程与水土养分流失研究进展与展望 |
| 一 文献获取与论证 |
| 二 研究阶段划分 |
| 三 国内外主要进展与标志性成果 |
| 四 国内外拟解决的关键科学问题与展望 |
| 第二章 研究设计 |
| 第一节 研究目标与内容 |
| 一 研究目标 |
| 二 研究内容 |
| 三 研究特点与难点及拟创新点 |
| 第二节 技术路线与方法 |
| 一 技术路线 |
| 二 研究方法 |
| 第三节 研究区选择与代表性 |
| 一 研究区选择的依据和原则 |
| 二 研究区基本特征与代表性论证 |
| 第四节 实验数据和资料及可信度 |
| 一 实验分析数据 |
| 二 野外调查数据 |
| 三 其他资料数据 |
| 第三章 流域地貌水文结构与产流特征 |
| 第一节 流域地貌水文结构特征 |
| 一 流域水文结构特征 |
| 二 流域地貌特征 |
| 第二节 流域气象水文特征 |
| 一 气象水文特征 |
| 二 大气降水线 |
| 第三节 流域产流特征 |
| 第四章 坡面壤中流水文过程与碳氮流失 |
| 第一节 坡面土壤水分分布与时空动态特征 |
| 一 坡面径流小区土壤水时空动态 |
| 二 小波相干分析 |
| 第二节 基于稳定同位素技术的坡面壤中流水文过程 |
| 一 坡面径流小区壤中流δD、δ~(18)O分布特征 |
| 二 基于Iso Source模型的坡面径流水来源分析 |
| 第三节 降雨对坡面产流产沙的影响 |
| 一 径流小区降水分配比例 |
| 二 降雨期间径流小区产流产沙量特征 |
| 第四节 降雨事件对坡面碳氮迁移与流失的影响 |
| 一 坡面SOC、TN、DOC、TSN分布特征 |
| 二 降雨期间径流DOC、TSN变化特征 |
| 三 降雨事件对坡面碳氮流失的影响 |
| 第五节 坡面壤中流水文过程与碳氮流失机制 |
| 一 坡面土壤水时空动态及其影响因素 |
| 二 不同植被类型对坡面壤中流水文过程与产流产沙量的影响 |
| 三 坡面壤中流水文过程对碳氮迁移与流失的影响 |
| 第五章 裂隙渗透流水文过程与碳氮分布 |
| 第一节 裂隙剖面土壤物理性质特征 |
| 一 裂隙剖面土壤物理性质垂直分布特征 |
| 二 裂隙剖面不同深度土壤物理性质差异特征 |
| 第二节 裂隙渗透流土壤水分动态特征 |
| 一 裂隙剖面渗透流土壤水动态变化 |
| 二 小波相干分析 |
| 第三节 基于稳定同位素技术的裂隙渗透流水文过程研究 |
| 一 裂隙不同深度渗透流的δD、δ~(18)O分布特征 |
| 二 基于二端元混合模型的裂隙渗透流新旧水比例划分 |
| 第四节 裂隙剖面土壤碳氮分布特征 |
| 一 裂隙剖面土壤碳氮垂直分布特征 |
| 二 裂隙土壤理化性质相关性分析 |
| 第五节 裂隙渗透流水文过程与碳氮分布机制 |
| 一 裂隙土壤水动态及其影响因素 |
| 二 裂隙渗透流水文过程 |
| 三 裂隙土壤碳氮分布及其影响因素 |
| 第六章 流域水文过程与碳氮流失 |
| 第一节 流域侵蚀泥沙来源分析 |
| 一 流域主要土地类型土壤碳氮分布特征 |
| 二 基于Iso Source模型的流域流失土壤来源分析 |
| 第二节 降雨期间流域产流动态特征 |
| 一 降雨期间流域产流特征 |
| 二 降雨事件下流域产流动态 |
| 第三节 降雨期间流域碳氮流失特征 |
| 一 降雨、径流、汇流、暗河流的DOC与 TSN浓度特征 |
| 二 降雨事件下径流、汇流、暗河流的DOC与 TSN浓度变化 |
| 三 降雨事件下流域碳氮流失特征 |
| 第四节 流域壤中流、径流、汇流与暗河流氢氧稳定同位素特征 |
| 一 流域主要土地类型壤中流的δD、δ~(18)O分布特征 |
| 二 流域径流、汇流、暗河流的δD、δ~(18)O分布特征 |
| 三 降雨事件下流域径流、汇流、暗河流的δD、δ~(18)O变化特征 |
| 四 不同水文结构的氢氧稳定同位素关系 |
| 第五节 基于氢氧稳定同位素示踪技术的流域产流来源辨析 |
| 一 基于二端元混合模型的流域径流新旧水比例划分 |
| 二 基于Iso Source模型的流域汇流来源分析 |
| 第六节 流域水文过程与碳氮流失的影响机制 |
| 一 流域产流的降雨响应特征及其影响因素 |
| 二 流域地貌特征对水文过程的影响 |
| 三 流域产流机制 |
| 四 流域水文过程对养分变化与流失的影响 |
| 第七章 结论与讨论 |
| 一 主要结论 |
| 二 主要创新点 |
| 三 讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（4）拉萨市河谷平原区地下水循环演化及合理开采研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.4 论文工作量 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.2 区域地质概况 |
| 2.3 区域水文地质概况 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 地下水动态演化及影响因素分析 |
| 3.1 地下水水位动态演化 |
| 3.2 地下水水化学动态演化 |
| 3.3 地下水动态演化影响因素分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 地下水补给来源及循环模式 |
| 4.1 地下水补给来源分析 |
| 4.2 地下水循环模式分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 地下水合理开采研究 |
| 5.1 地下水天然资源量估算 |
| 5.2 河流补给地下水实验研究 |
| 5.3 拉萨河最大渗漏补给量估算 |
| 5.4 地下水合理开采分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 存在问题及建议 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（5）基于需求场理论的黑龙江省水场强度时空演变格局及驱动机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 “自然—社会”二元水循环研究进展 |
| 1.2.2 水资源需求场研究进展 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 研究区域概况 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 地理地貌概况 |
| 2.1.2 自然条件概况 |
| 2.2 经济发展概况 |
| 2.3 水资源利用概况 |
| 3 黑龙江省水场强度时空演变格局分析 |
| 3.1 需求场理论 |
| 3.1.1 水场定义 |
| 3.1.2 水场强度 |
| 3.2 数据来源及处理 |
| 3.3 黑龙江省总用水场时空演化分析 |
| 3.3.1 总水场强度空间格局 |
| 3.3.2 总水场强度时间演化 |
| 3.3.3 总用水场变化类型 |
| 3.3.4 水资源流动特征 |
| 3.4 各地级市不同水场强度时空演化规律 |
| 3.4.1 农业灌溉用水场时空特征分析 |
| 3.4.2 城镇生活用水场时空特征分析 |
| 3.4.3 工业用水场时空特征分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 黑龙江省水场强度演化驱动机制分析 |
| 4.1 研究方法简介 |
| 4.1.1 灰色关联分析 |
| 4.1.2 主成分分析 |
| 4.1.3 熵与均匀度 |
| 4.2 驱动力指标体系的构建 |
| 4.3 黑龙江省水场强度驱动机制分析 |
| 4.3.1 主成分分析确定驱动力指标权重 |
| 4.3.2 水场强度驱动指标排序与分析 |
| 4.4 黑龙江省用水结构分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）基于过程模拟的内蒙古高原水资源多维协同调控模型及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及目的意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.4 拟解决的关键科学问题暨创新点 |
| 第二章 水资源多维协同调控理论基础与调控模式 |
| 2.1 理论基础 |
| 2.2 调控原则与机制 |
| 2.3 基于过程耦合模拟的多维协同调控模式 |
| 第三章 研究区概况与数据处理 |
| 3.1 研究区概况 |
| 3.2 多源数据处理 |
| 第四章 研究区水资源多维协同调控与效果分析 |
| 4.1 生态系统对水循环过程的响应 |
| 4.2 生态水位与生态需水量 |
| 4.3 地表水-地下水耦合模拟模型构建 |
| 4.4 水资源多维协同调控模型构建 |
| 4.5 水资源调控推荐方案及效果分析 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 几点展望 |
| 参考文献 |
| 科研及发表论着等情况 |
| 致谢 |
| 附表 |
| 附表1 基准年保证率P=50%水资源供需平衡分析结果 |
| 附表2 基准年保证率P=75%水资源供需平衡分析结果 |
| 附表3 基准年保证率P=95%水资源供需平衡分析结果 |
| 附表4 2025年保证率P=50%推荐方案水资源供需平衡分析结果 |
| 附表5 2025年保证率P=75%推荐方案水资源供需平衡分析结果 |
| 附表6 2025年保证率P=95%推荐方案水资源供需平衡分析结果 |
| 附表7 2030年保证率P=50%推荐方案水资源供需平衡分析结果 |
| 附表8 2030年保证率P=75%推荐方案水资源供需平衡分析结果 |
| 附表9 2030年保证率P=95%推荐方案水资源供需平衡分析结果 |
（7）鲁东低山丘陵区县域土地系统时空演变及其模拟（论文提纲范文）
| 符号说明 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 土地变化科学研究进展 |
| 1.2.2 土地系统演变中“格局-过程-尺度”研究进展 |
| 1.2.3 土地系统变化模拟模型研究进展 |
| 1.2.4 土地生态系统服务研究进展 |
| 1.2.5 土地系统可持续生态安全格局研究进展 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容及方法 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 研究区概况及数据预处理 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 地理位置及行政区划 |
| 2.1.2 自然环境概况 |
| 2.1.3 社会经济概况 |
| 2.2 数据来源与预处理 |
| 2.2.1 数据来源 |
| 2.2.2 数据预处理 |
| 3 土地利用结构变化及其梯度效应 |
| 3.1 土地利用动态变化分析 |
| 3.1.1 土地利用数量变化 |
| 3.1.2 土地利用动态度 |
| 3.1.3 土地利用程度指数变化 |
| 3.1.4 土地利用类型转移及活跃度 |
| 3.1.5 土地利用空间结构变化 |
| 3.2 基于地形梯度的土地利用结构变化 |
| 3.2.1 不同高程梯度下土地利用结构变化 |
| 3.2.2 不同地形起伏度梯度下土地利用结构变化 |
| 3.2.3 不同坡度变率梯度下土地利用结构变化 |
| 3.2.4 不同坡向梯度下土地利用结构变化 |
| 3.2.5 基于连续变化图谱的地形梯度效应 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 景观格局演变及其尺度分析 |
| 4.1 景观格局尺度分析 |
| 4.2 人为扰动下景观格局探索性空间分析 |
| 4.3 城镇化进程中景观格局多尺度演变分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 土地系统变化驱动因素分析 |
| 5.1 基于OLS的土地系统变化驱动因素分析 |
| 5.2 基于GWR的土地系统变化驱动分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 土地系统演变的水文生态效应研究 |
| 6.1 分布式水文模型构建 |
| 6.2 模型校验及参数率定 |
| 6.3 栖霞市水文生态效应 |
| 6.4 土地利用/景观格局与水文生态环境相关性 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 基于土地系统演变的生态系统服务 |
| 7.1 生态系统服务价值当量修正及敏感性分析 |
| 7.2 区域生态系统服务价值变化估算 |
| 7.3 区域生态系统服务价值的探索性空间分析 |
| 7.4 区域生态系统服务变化影响因素分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 生态安全约束的土地系统模拟 |
| 8.1 基于生态系统服务的生态安全格局构建 |
| 8.2 基于生态约束的ANN-MAS-CA土地系统模拟模型构建 |
| 8.3 未来气候情景下土地系统变化模拟 |
| 8.4 基于未来土地系统变化的水文生态环境风险预警 |
| 8.5 本章小结 |
| 9 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 研究特色 |
| 9.3 研究不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（8）变化环境下滦河流域干旱演变特性分析及其未来情景模拟预估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 干旱评价研究进展 |
| 1.2.2 气候变化研究进展 |
| 1.2.3 存在的不足 |
| 1.3 研究区域概况及极端降水时空演变特征识别 |
| 1.3.1 自然地理概况 |
| 1.3.2 水资源现状与历史干旱事件 |
| 1.3.3 极端降水变化特性分析 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 本文创新点 |
| 第二章 基于最优干旱指数的流域水文干旱时空演变特性分析 |
| 2.1 数据来源及研究方法 |
| 2.1.1 数据来源 |
| 2.1.2 研究方法 |
| 2.2 水文干旱时空演变特性分析 |
| 2.2.1 最优标准化径流干旱指数的计算 |
| 2.2.2 干旱演变的趋势特性分析 |
| 2.2.3 干旱特征的空间变化特性 |
| 2.2.4 干旱频率的空间变化特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 流域水文干旱时空连续识别及风险评估 |
| 3.1 数据来源及研究方法 |
| 3.1.1 数据来源 |
| 3.1.2 研究方法 |
| 3.2 基于SWAT模型的分布式水文模拟 |
| 3.2.1 基础数据准备 |
| 3.2.2 子流域及HRU划分 |
| 3.2.3 参数敏感性分析 |
| 3.2.4 参数率定及不确定性分析 |
| 3.2.5 模型验证 |
| 3.3 时空连续的三维度干旱识别方法在滦河流域的应用 |
| 3.3.1 水文模拟及干旱指数计算 |
| 3.3.2 水文干旱事件三维度识别 |
| 3.4 基于COPULA函数的三变量水文干旱频率分析 |
| 3.4.1 干旱变量最优边缘分布的优选 |
| 3.4.2 基于Copula的干旱多变量联合分布 |
| 3.4.3 基于联合重现期的干旱风险分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 流域气象、农业、水文干旱演化特性及其驱动因子分析 |
| 4.1 数据来源及研究方法 |
| 4.1.1 数据来源 |
| 4.1.2 研究方法 |
| 4.2 流域气象、农业和水文干旱演化特性分析 |
| 4.2.1 干旱指数的计算 |
| 4.2.2 气象、农业和水文干旱时空特性分析 |
| 4.2.3 不同类型干旱间关系定量分析 |
| 4.2.4 气象、农业、水文干旱与大尺度气候驱动因子相关性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 CMIP5模式在滦河流域的适用性分析 |
| 5.1 CMIP5长期试验数据和排放情景简介 |
| 5.2 模式对降水、最高与最低气温时空变化模拟评估 |
| 5.2.1 数据来源及研究方法 |
| 5.2.2 模式对降水、最高与最低气温时间变化模拟能力评估 |
| 5.2.3 模式对降水、最高与最低气温空间变化模拟能力评估 |
| 5.3 SDSM统计降尺度模型的建立及偏差订正 |
| 5.3.1 数据来源及研究方法 |
| 5.3.2 预报因子和预报区域的选择 |
| 5.3.3 NCEP/NCAR数据对降尺度模型的率定和验证 |
| 5.3.4 20世纪多模式集合数据对降尺度模型的验证 |
| 5.3.5 SDSM模型的偏差订正 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 变化环境下流域未来干旱模拟与评估 |
| 6.1 土地利用/覆被变化特性及预测研究 |
| 6.1.1 数据来源及研究方法 |
| 6.1.2 结果与分析 |
| 6.2 气候和土地利用变化共同作用下流域未来干旱预估 |
| 6.2.1 数据来源及研究方法 |
| 6.2.2 未来情境下干旱特性定量评估 |
| 6.2.3 未来情境下干旱空间特性分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）塔里木河流域社会-生态-水资源系统耦合研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 系统论研究 |
| 1.2.2 社会水文学研究 |
| 1.2.3 社会水循环研究 |
| 1.2.4 当前研究存在的不足 |
| 1.3 科学问题、研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 拟解决的关键科学问题 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 社会-生态-水资源系统耦合演化理论框架 |
| 2.1 社会水文学研究概述 |
| 2.1.1 社会水文学的概念与内涵 |
| 2.1.2 社会水文学研究内容与方法 |
| 2.1.3 社会水文学的发展与传承 |
| 2.2 社会-生态-水资源系统耦合演化理论 |
| 2.2.1 社会-生态-水资源系统耦合演化的内涵 |
| 2.2.2 社会-生态-水资源系统耦合演化的特点 |
| 2.2.3 社会-生态-水资源系统耦合演化理论基础 |
| 2.3 社会-生态-水资源系统耦合演化模型框架 |
| 2.3.1 概念与模型 |
| 2.3.2 钟摆模型的发展阶段分析 |
| 2.3.3 钟摆模型演化发展阶段划分的依据 |
| 2.3.4 钟摆模型演化的驱动力 |
| 2.3.5 耦合演化的内部机理 |
| 2.4 社会-生态-水资源系统内部水循环通量核算框架 |
| 2.4.1 水足迹概念与模型 |
| 2.4.2 投入产出模型及在水循环通量核算中的应用 |
| 2.4.3 单区域产业间虚拟水流通量核算 |
| 2.5 干旱内陆区贸易水循环 |
| 2.5.1 区域水循环的基本过程 |
| 2.5.2 干旱内陆区的贸易水循环 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 研究区概况 |
| 3.1 自然地理概况 |
| 3.1.1 地貌与气候 |
| 3.1.2 河流水系 |
| 3.1.3 水资源禀赋 |
| 3.2 社会经济概况 |
| 3.2.1 人口概况 |
| 3.2.3 经济发展现状 |
| 3.2.4 水资源总量与供需情况 |
| 3.3 生态环境概况 |
| 3.4 塔里木河流域社会经济发展过程及存在的问题 |
| 3.4.1 流域人口与城镇化过程 |
| 3.4.2 流域经济增长过程 |
| 3.4.3 流域工业化经济发展过程 |
| 3.4.4 流域水资源开发利用发展过程 |
| 3.4.5 存在的问题 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 社会-生态-水资源系统演化过程与机理 |
| 4.1 塔里木河流域气候环境、社会经济与水文系统演化 |
| 4.1.1 气候条件与生态环境演化 |
| 4.1.2 塔里木河流域水系变迁分析 |
| 4.1.3 人类活动变化与社会经济发展 |
| 4.2 塔里木河流域社会-生态-水资源系统发展阶段 |
| 4.2.1 传统社会与低强度生态环境破坏阶段 |
| 4.2.2 社会经济起飞与资源环境高速破坏阶段 |
| 4.2.3 社会经济成熟发展与资源环境高速破坏阶段 |
| 4.2.4 社会经济成熟发展与资源环境慢速破坏阶段 |
| 4.2.5 社会经济成熟发展与环境好转阶段 |
| 4.3 1950年以来流域社会-生态-水资源系统耦合机制 |
| 4.3.1 社会-生态-水资源系统演化过程 |
| 4.3.2 塔里木河流域社会-生态-水资源系统耦合度分析 |
| 4.3.3 塔里木河流域社会-生态-水资源系统耦合驱动关系 |
| 4.4 社会-生态-水资源系统演化的驱动因素分析 |
| 4.4.1 传统社会时期自然因素驱动主导 |
| 4.4.2 社会经济发展到成熟前期技术和政治因素驱动主导 |
| 4.4.3 社会经济成熟发展后期经济因素驱动主导 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 社会-生态-水资源系统水循环研究 |
| 5.1 方法和数据来源 |
| 5.1.1 社会水循环过程、结构和通量计算 |
| 5.1.2 数据来源 |
| 5.2 塔里木河流域水资源循环通量变化—时间尺度 |
| 5.2.1 塔里木河流域水足迹变化 |
| 5.2.2 塔里木河流域农作物水足迹的变化 |
| 5.2.3 塔里木河流域动物水足迹的变化 |
| 5.2.4 塔里木河流域农作物水足迹演变的驱动机制 |
| 5.3 塔里木河流域水资源循环通量变化—空间尺度 |
| 5.3.1 塔里木河流域产业间虚拟水流动分析 |
| 5.3.2 塔里木河流域贸易水循环分析 |
| 5.4 水资源开发利用对生态环境的影响分析 |
| 5.4.1 水足迹与生态足迹的时空耦合关系 |
| 5.4.2 水资源开发利用的生态环境效应 |
| 5.4.3 社会经济与水资源、生态环境之间关系探讨 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 社会-生态-水资源系统协同发展模拟与对策 |
| 6.1 协同发展模型的建立 |
| 6.1.1 建模需求分析 |
| 6.1.2 系统分析 |
| 6.1.3 系统单元概化 |
| 6.1.4 系统关键过程模拟 |
| 6.2 社会-生态-水资源系统协同发展模拟与潜在风险剖析 |
| 6.2.1 模拟结果分析 |
| 6.2.2 潜在风险剖析 |
| 6.3 对策与建议 |
| 6.3.1 抓住机遇,完成经济结构转型 |
| 6.3.2 扬长避短,建设规模化高效绿洲农业 |
| 6.3.3 固本培元,加快流域新增水资源论证工作 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究不足与展望 |
| 参考文献 |
| 科研及发表论文情况 |
| 致谢 |
（10）水文干旱指标与频率分析计算方法研究及应用（论文提纲范文）
| 博士生自认为的论文创新点 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 干旱的定义与分类 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 干旱指标计算 |
| 1.3.2 干旱特征分析 |
| 1.3.3 变化环境下的干旱评估 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 参考文献 |
| 2 基于最大熵原理的水文干旱指标计算方法研究 |
| 2.1 最大熵原理简介 |
| 2.2 基于最大熵原理的水文干旱指标计算方法研究 |
| 2.2.1 标准化干旱指数(SDI) |
| 2.2.2 基于最大熵原理的月径流概率分布 |
| 2.2.3 参数估计方法 |
| 2.3 应用研究 |
| 2.3.1 研究流域概况及数据资料 |
| 2.3.2 基于最大熵分布的水文干旱指标计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 3 考虑水文机理的水文干旱指标计算方法研究 |
| 3.1 月水量平衡模型简介 |
| 3.2 月水量平衡模型的研制与应用 |
| 3.2.1 一种改进的两参数月水量平衡模型 |
| 3.2.2 月水量平衡模型的应用 |
| 3.3 基于月水量平衡模型的月径流分布推导 |
| 3.4 基于COPULA函数的联合分布构建 |
| 3.4.1 边缘分布确定 |
| 3.4.2 边缘分布变量的相关性 |
| 3.4.3 联合分布建立 |
| 3.4.4 计算结果分析 |
| 3.5 基于月水量平衡模型的水文干旱指标计算与应用 |
| 3.5.1 基于月水量平衡模型的水文干旱指标计算 |
| 3.5.2 基于月水量平衡模型的水文干旱分析 |
| 3.5.3 水文干旱与气候和下垫面参数的关联性初步分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 4 基于水资源配置的水文干旱指标计算方法研究 |
| 4.1 水资源配置模型简介 |
| 4.2 汉江流域水资源综合模拟配置模型构建与应用 |
| 4.2.1 水资源分区与水系概化 |
| 4.2.2 需水量估算 |
| 4.2.3 模拟配置规则 |
| 4.2.4 模拟计算结果 |
| 4.3 基于水资源配置模型的汉江流域水文干旱分析 |
| 4.3.1 基于时变矩的月径流分布计算 |
| 4.3.2 基于时变矩的水文干旱分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 5 基于传递熵的不同类型干旱事件传播规律研究 |
| 5.1 传递熵(TRANSFER ENTROPY) |
| 5.2 不同类型干旱指标的计算 |
| 5.3 不同干旱指标相关性初步分析 |
| 5.3.1 不同类型干旱事件特征统计分析 |
| 5.3.2 干旱指标的相关关系分析 |
| 5.4 不同类型干旱传播规律分析 |
| 5.4.1 气象干旱指标关联性分析 |
| 5.4.2 气象与农业干旱指标关联性分析 |
| 5.4.3 气象与水文干旱指标关联性分析 |
| 5.4.4 农业与水文干旱指标关联性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 6 基于年径流统计特征推求水文干旱事件重现期 |
| 6.1 基于年径流统计特征的干旱强度概率分布 |
| 6.2 基于年径流统计特征的干旱强度重现期 |
| 6.3 应用实例 |
| 6.3.1 年径流分布的确定 |
| 6.3.2 水文干旱事件重现期的长序列模拟检验 |
| 6.3.3 汉江流域水文干旱事件的重现期分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 论文的主要工作与结论 |
| 7.2 展望 |
| 附录 |
| 发表的学术论文 |
| 申请的发明专利 |
| 获得的奖励荣誉 |
| 参与的研究课题 |
| 致谢 |
四、基于二元演化模式的流域水文模型（论文参考文献）
- [1]陕北农牧交错带沙地农业利用规模的水资源调控研究[D]. 刘思源. 西安理工大学, 2021
- [2]基于景观生态服务过程的济南市生态空间结构研究[D]. 柳清. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]喀斯特高原峡谷典型小流域石漠化水文过程与碳氮流失机制[D]. 李渊. 贵州师范大学, 2021
- [4]拉萨市河谷平原区地下水循环演化及合理开采研究[D]. 刘久潭. 山东科技大学, 2020
- [5]基于需求场理论的黑龙江省水场强度时空演变格局及驱动机制研究[D]. 张雨. 东北农业大学, 2020(04)
- [6]基于过程模拟的内蒙古高原水资源多维协同调控模型及应用[D]. 廖梓龙. 中国水利水电科学研究院, 2020
- [7]鲁东低山丘陵区县域土地系统时空演变及其模拟[D]. 王孟文. 山东农业大学, 2019(03)
- [8]变化环境下滦河流域干旱演变特性分析及其未来情景模拟预估[D]. 陈旭. 天津大学, 2019(06)
- [9]塔里木河流域社会-生态-水资源系统耦合研究[D]. 张沛. 中国水利水电科学研究院, 2019(08)
- [10]水文干旱指标与频率分析计算方法研究及应用[D]. 洪兴骏. 武汉大学, 2017(06)