水代謝、水再生與水環(huán)境承載力

內(nèi)容概要

本書針對(duì)水科學(xué)與環(huán)境科學(xué)等學(xué)科前沿和熱點(diǎn)問題，從流域／區(qū)域水系統(tǒng)人手，分析水循環(huán)、水代謝與水再生之間的關(guān)系，及其對(duì)水環(huán)境承載力的影響；從水的自然代謝與社會(huì)代謝及二元水循環(huán)角度，研究水的自然與社會(huì)再生機(jī)理，建立基于水循環(huán)、水代謝的水再生與水環(huán)境承載力理論與方法體系；進(jìn)一步將所建立的理論與方法應(yīng)用于實(shí)際案例研究；力求通過調(diào)節(jié)水循環(huán)與水代謝過程，提高水資源再生能力與水環(huán)境承載力，實(shí)現(xiàn)流域／區(qū)域水資源可持續(xù)利用的最終目標(biāo)。
 本書可作為高等院校水科學(xué)與環(huán)境科學(xué)等專業(yè)的研究生以及從事相關(guān)領(lǐng)域研究者的參考書。

書籍目錄

總序
序
前言
理論方法篇
　第1章 緒論
 1.1 研究背景與意義
 1.2 水循環(huán)、水代謝與水再生研究進(jìn)展
 　 1.2.1 水循環(huán)的研究進(jìn)展
 　1.2.2 水代謝的研究進(jìn)展
　 1.2.3 水再生的研究進(jìn)展
 1.3 水環(huán)境承載力研究進(jìn)展
 1.4 總結(jié)與展望
 1.5 全書結(jié)構(gòu)
第2章 水代謝、水再生與水環(huán)境承載力概述
 2.1 水系統(tǒng)組成與功能
 2.1.1 水系統(tǒng)的概念
 2.1.2 水系統(tǒng)的組成與屬性特征
 2.1.3 水系統(tǒng)功能
 2.1.4水系統(tǒng)分類
 2.1.5 水循環(huán)、水代謝與水再生及水環(huán)境承載力之間的關(guān)系.
 2.2 水循環(huán)系統(tǒng)組成與功能
 2.2.1 水循環(huán)系統(tǒng)辨識(shí)
 2.2.2 水循環(huán)系統(tǒng)功能
 2.3 水代謝系統(tǒng)組成與功能
 2.3.1 水代謝系統(tǒng)辨識(shí)
 2.3.2 水代謝系統(tǒng)功能
 2.4 水再生系統(tǒng)組成與功能
 2.4.1 水再生系統(tǒng)辨識(shí)
 2.4.2 水再生系統(tǒng)功能
 2.5 水循環(huán)、水代謝與水再生的影響因素分析
 2.5.1 自然影響因素分析
 2.5.2 社會(huì)影響因素分析
 2.5.3 流域水資源的影響因子識(shí)別
 2.6 水環(huán)境承載力及其特征
 2.6.1 環(huán)境、資源與生態(tài)概念及其間關(guān)系的界定
 2.6.2 水環(huán)境承載力
 2.6.3 水環(huán)境承載力的主要特征
第3章 基于GIS的流域水資源自然再生能力評(píng)價(jià)
 3.1 相關(guān)研究進(jìn)展
 3.1.1 水資源評(píng)價(jià)研究
 3.1.2 水量轉(zhuǎn)化規(guī)律和水平衡模型研究
 3.1.3 地統(tǒng)計(jì)學(xué)在環(huán)境和水資源領(lǐng)域的應(yīng)用研究
　3.2 基于GIS的流域水資源自然再生能力評(píng)價(jià)方法
 3.2.1 水資源自然可再生能力綜合評(píng)價(jià)方法
 3.2.2 水資源自然可再生能力單指標(biāo)評(píng)價(jià)方法
 3.2.3 基于GRID的流域水資源自然可再生能力評(píng)價(jià)方法
 3.3 流域水量平衡模型
 3.4 模型輸入
 3.5 模型系統(tǒng)集成及模型參數(shù)率定
第4章 城市水資源社會(huì)再生能力評(píng)價(jià)
 4.1 相關(guān)研究進(jìn)展
 4.1.1 城市水資源評(píng)價(jià)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
 4.1.2 常用的評(píng)價(jià)方法
　4.2 城市水資源社會(huì)再生系統(tǒng)分析及其功能
 4.2.1 城市水資源社會(huì)再生系統(tǒng)分析
 4.2.2 城市水資源社會(huì)再生系統(tǒng)的功能表征
　4.3 城市水資源社會(huì)再生能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
 4.3.1 指標(biāo)體系的構(gòu)建
 4.3.2　各指標(biāo)解釋
 4.3.3 綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)
　4.4 城市水資源社會(huì)再生能力評(píng)價(jià)方法概述
 4.4.1 評(píng)價(jià)方法的選擇
 4.4.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法簡(jiǎn)介
案例研究篇
參考文獻(xiàn)
附錄一　專家咨詢表
附錄二　模型變量和參數(shù)列表
附錄三　模型結(jié)構(gòu)圖
附錄四　模型公式

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   在水系統(tǒng)中，水循環(huán)更多強(qiáng)調(diào)的是水在太陽輻射和重力作用下，以蒸發(fā)、降水和徑流等方式進(jìn)行的周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)過程，在水量上實(shí)現(xiàn)再生，更側(cè)重于水量的自然與社會(huì)演替過程。水代謝更強(qiáng)調(diào)的是用水過程中質(zhì)的演替過程，通過優(yōu)化調(diào)整水體代謝過程（特別是社會(huì)水代謝過程），使水體在水質(zhì)上實(shí)現(xiàn)變化，其更側(cè)重于水質(zhì)的演替。水再生強(qiáng)調(diào)的是水量可通過水循環(huán)不斷補(bǔ)充，水質(zhì)通過水代謝不斷改變；由此得到開發(fā)利用的特征。由此可見，水再生包括量的再生與質(zhì)的再生，量的再生更多取決于水循環(huán)過程，而質(zhì)的再生則更多取決于水代謝。其中，水循環(huán)與水代謝是水再生的基礎(chǔ)與條件，水再生是水循環(huán)與水代謝的結(jié)果。因此，水循環(huán)與水代謝都可促進(jìn)水再生。 水循環(huán)是水資源量的可再生的源泉。只有水體的量得到持續(xù)補(bǔ)充，才會(huì)不斷得到可被利用的水資源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水再生。若水的自然與社會(huì)循環(huán)中的每個(gè)環(huán)節(jié)都能健康運(yùn)行，則可以不斷提高水資源的自然與社會(huì)再生能力，在有限的水環(huán)境承載力約束下，實(shí)現(xiàn)流域/區(qū)域水資源與水環(huán)境持續(xù)健康發(fā)展。 水代謝是再生水水質(zhì)有保證的前提。只有通過水體代謝，實(shí)現(xiàn)質(zhì)的補(bǔ)充與優(yōu)化，才有可被利用的再生水。若水系統(tǒng)中代謝功能與路徑得到優(yōu)化，則水再生的效率提高，更能滿足人類生產(chǎn)、生活的需求。 另外，水的自然再生與社會(huì)再生對(duì)水循環(huán)與水代謝起著重要的促進(jìn)作用。通過水體的再生可更好地補(bǔ)充水量、優(yōu)化水質(zhì)，更好地實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)運(yùn)行與代謝順暢。也就是水的自然再生性可促進(jìn)水循環(huán)，水的社會(huì)再生可使水代謝運(yùn)轉(zhuǎn)順暢。 水循環(huán)與水代謝二者互在其中，互相促進(jìn)。首先，水循環(huán)系統(tǒng)可以保證充足的水供給水代謝系統(tǒng)，促進(jìn)流域/區(qū)域的水代謝系統(tǒng)周而復(fù)始地健康運(yùn)行。而水代謝系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，一方面可以改變水質(zhì)；另一方面，可以使水體順利實(shí)現(xiàn)水循環(huán)過程，促進(jìn)水體環(huán)境的健康發(fā)展。其次，在水循環(huán)過程中，水代謝（特別是自然代謝）是參加水循環(huán)過程的物質(zhì)本身具有的屬性；而水代謝又是依存于水體的循環(huán)進(jìn)行的；因此，二者相互關(guān)聯(lián)、相互作用，水代謝過程依存于水循環(huán)過程，而水循環(huán)過程同樣伴隨著水代謝過程。 水循環(huán)、水代謝與水再生是流域/區(qū)域水系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程的重要組成部分，同時(shí)，水循環(huán)、水代謝與水再生過程相互關(guān)聯(lián)、相互影響并相輔相成。而水環(huán)境承載力是流域/區(qū)域水系統(tǒng)的重要屬性特征，是水系統(tǒng)對(duì)外表現(xiàn)的主要功能之一，用以表征水系統(tǒng)承載人類生產(chǎn)與生活用水、排污活動(dòng)強(qiáng)度閾值。它既強(qiáng)調(diào)水環(huán)境供給水資源的能力，又強(qiáng)調(diào)水環(huán)境消納污染物的能力，還強(qiáng)調(diào)水環(huán)境支撐水生態(tài)系統(tǒng)的能力，并將水環(huán)境與人類活動(dòng)有機(jī)聯(lián)系在一起。作為水系統(tǒng)對(duì)外表現(xiàn)功能的水環(huán)境承載力的大小取決于水循環(huán)、水代謝與水再生過程。通過改善水代謝過程，可維持持續(xù)的水循環(huán)與健康的水代謝，在確保水系統(tǒng)健康持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，提高水環(huán)境承載力。

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