本書以流域降雨徑流過程為基礎(chǔ)，從水文區(qū)劃、降雨徑流時空變化特征分析、新安江模型、SHAT模型和CASC2D模型5個方面開展闡述，將多種水文模型在寧夏回族自治區(qū)三河源地區(qū)的多個流域進行了建模和應(yīng)用，形成了一個水文模擬理論研究與模型應(yīng)用的完整體系。本書內(nèi)容涵蓋水文相似性分析及水文區(qū)劃、降雨徑流歷史演變過程分析、分布式水文模型構(gòu)建與應(yīng)用，是一本體系完整的水文模擬著作。
寧夏三河源地區(qū)是清水河、涇河、葫蘆河的河源區(qū)，水資源問題長期制約該地區(qū)經(jīng)濟社會的發(fā)展。
在自然和人類活動的共同影響下，旱區(qū)水資源系統(tǒng)更加敏感和脆弱，表現(xiàn)為極端水文事件增加、水資源不確定性加大以及水循環(huán)規(guī)律改變等。分析降雨、徑流、下墊面等特征的水文響應(yīng)影響因子及時空分布變化規(guī)律，利用水文模型模擬流域降雨徑流過程，是區(qū)域水資源時空分布特征及規(guī)律研究的技術(shù)與方法。而面對不斷加劇的人類活動和氣候變化對水資源時空分布的影響，旱區(qū)水文模擬又是一個亟待解決的難題。
作者結(jié)合近年來開展的各類科研項目成果，吸收國內(nèi)外可應(yīng)用于該地區(qū)的成熟理論與方法，編著了本書。本書重點介紹了水文要素的計算方法和分析方法、水文相似性分析方法、主導性產(chǎn)流機制評價方法、新安江模型的次洪模擬與日洪模擬研究、分布式水文物理模型SWAT和CASC2D的架構(gòu)與應(yīng)用等內(nèi)容，可作為高等院校水文與水資源相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生的教材，也可供相關(guān)領(lǐng)域的科研和技術(shù)人員參考使用。
本書的具體分工如下：第1章由朱旭東編寫；第2章由張漢辰編寫；第3章的3.1～3.2節(jié)由張維江編寫，3.3～3.5節(jié)由馬軼編寫；第4章的4.1～4.2節(jié)和4.4節(jié)由張漢辰編寫，4.3節(jié)由馬軼編寫；第5章的5.1～5.2節(jié)由張維江編寫，5.3節(jié)由馬軼編寫，5.4節(jié)由張漢辰編寫；第6章由張漢辰編寫。此外，李娟、黃艷、王永良、蔣春源、徐小涵、錢昆侖、陳文軒等也參與了本書的編寫工作。本書得到寧夏高等學校一流學科建設(shè)項目（NXYLXK2021A03）、寧夏回族自治區(qū)重點研發(fā)計劃重大（重點）項目（清水河流域生態(tài)經(jīng)濟林小降雨資源可持續(xù)利用與應(yīng)用研究）（2023BEG02054）、寧夏自然科學基金項目（2021AAC03033）、寧夏回族自治區(qū)重點研發(fā)計劃項目（引才專項）（2020BEB04027）、寧夏回族自治區(qū)重點研發(fā)計劃重大（重點）項目（2018BEG02010）等基金項目的資助，在此表示感謝。
因時間和水平所限，書中難免存在疏漏，歡迎讀者批評指正。
前言
第1章 緒論
1．1 研究背景
1．2 三河源地區(qū)概況
1．2．1 自然地理
1．2．2 氣候氣象
1．2．3 水文水資源
1．2．4 生態(tài)環(huán)境
1．3 水文模型研究進展
第2章 寧夏水文區(qū)劃分析
2．1 研究區(qū)概況及相似性分析方法
2．1．1 研究區(qū)概況
2．1．2 相似性分析方法
2．2 基于水文相似性的寧夏水文區(qū)劃研究
2．2．1 寧夏DEM圖像的預處理
2．2．2 自然子流域區(qū)劃研究
2．2．3 聚類分析
2．2．4 寧夏水文區(qū)劃劃分結(jié)果
2．3 基于主導性產(chǎn)流的寧夏水文區(qū)劃研究
2．3．1 地形指數(shù)分布曲線
2．3．2 地形曲線數(shù)
2．3．3 寧夏產(chǎn)流機制的綜合確定
2．4 本章小結(jié)
第3章 三河源地區(qū)降雨徑流時空變化特征分析
3．1 水循環(huán)要素時空變化特征分析
3．1．1 降水特征分析
3．1．2 氣候變化下極端降水事件變化規(guī)律
3．1．3 蒸散發(fā)特征分析
3．1．4 流域地表徑流分析
3．2 地表水資源利用潛力評價
3．2．1 流域地表水資源評價
3．2．2 徑流變化及其影響因素分析
3．3 降雨時間尺度研究
3．3．1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
3．3．2 函數(shù)構(gòu)建
3．3．3 降雨時間尺度插值
3．4 降雨空間尺度插值方法對比
3．4．1 空間插值結(jié)果對比分析
3．4．2 插值精確度分析
3．5 本章小結(jié)
第4章 新安江模型
4．1 模型介紹及參數(shù)分析
4．1．1 模型的發(fā)展歷程
4．1．2 參數(shù)介紹及自動優(yōu)化算法
4．2 次洪過程模擬對比
4．3 逐日徑流過程模擬
4．3．1 新安江模型逐日徑流過程模擬
4．3．2 考慮潛在蒸散發(fā)的新安江模型
4．3．3 未來氣候變化影響下的徑流模擬研究
4．4 本章小結(jié)
第5章 SWAT模型
5．1 模型介紹
5．1．1 陸地水文循環(huán)過程
5．1．2 河道水文循環(huán)過程
5．1．3 地表徑流計算
5．1．4 坡面匯流計算
5．1．5 壤中流計算
5．1．6 地下徑流計算
5．1．7 蒸散發(fā)計算
5．2 好水川流域SWAT模型建模方法
5．2．1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準備
5．2．2 模型數(shù)據(jù)庫構(gòu)建
5．2．3 結(jié)果分析
5．3 三河源地區(qū)SWAT模型應(yīng)用
5．3．1 張家山流域SWAT模型應(yīng)用
5．3．2 秦安流域SWAT模型應(yīng)用
5．3．3 泉眼山流域SWAT模型應(yīng)用
5．4 本章小結(jié)
第6章 CASC2D模型
6．1 模型介紹
6．1．1 降雨截留和蒸散發(fā)
6．1．2 下滲計算
6．1．3 坡面匯流計算
6．1．4 河道匯流計算
6．1．5 模型流程圖和參數(shù)
6．2 參數(shù)敏感性分析及誤差和變量分析
6．2．1 參數(shù)敏感性分析
6．2．2 誤差和變量分析
6．3 三關(guān)口流域建模方法
6．3．1 輸入信息處理
6．3．2 模型參數(shù)及模擬結(jié)果
6．4 好水川流域建模方法
6．4．1 輸入信息處理
6．4．2 無資料地區(qū)研究方法
6．5 本章小結(jié)
參考文獻
附錄A 流域相似性分析表
書單推薦
