Methods and Tools for Drought Analysis and Management pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer-Verlag New York Inc.

作者:Rossi, Giuseppe 编

出品人:

页数:434

译者:

出版时间:2007-7

价格:$ 270.07

装帧:HRD

isbn号码:9781402059230

丛书系列:

图书标签:

• Drought
• Drought Analysis
• Drought Management
• Water Resources
• Hydrology
• Climate Change
• Remote Sensing
• GIS
• Agricultural Drought
• Water Security

《区域水资源管理与气候适应性规划：理论、方法与实践》 图书简介 本书深入探讨了在全球气候变化背景下，区域水资源管理所面临的复杂挑战，并系统阐述了构建气候适应性水资源规划体系的理论框架、实用工具与实践路径。全书旨在为水利工程师、规划师、政策制定者以及相关领域的研究人员提供一套全面、前瞻且具有操作性的指导，以应对日益频繁和强烈的气候不确定性对区域水安全构成的威胁。 第一部分：区域水资源系统的复杂性与气候驱动因素 第一章：区域水循环的非线性响应与不确定性 本章首先界定了“区域水资源系统”的边界与内涵，强调其涵盖地表水、地下水、土壤水以及由人类活动引入的非常规水资源。重点分析了在全球变暖驱动下，该系统内部各要素之间耦合关系所产生的非线性变化。通过对历史水文数据的深度挖掘，揭示了降水强度、蒸散发速率以及冰雪融化过程的显著偏移，这些偏移如何打破了传统的水文模型假设。本章详细讨论了气候指数（如ENSO、PDO等）与区域降水/气温异常的时空耦合机制，并引入了多尺度分析方法来识别气候信号在不同时间尺度上对水资源可利用性的影响差异。我们强调，不确定性不再是随机误差，而是气候驱动的系统性特征，必须在规划中被量化和纳入考量。 第二章：气候变化情景下的水资源风险评估框架 本章构建了一个多层次、多维度的水资源风险评估框架。该框架超越了传统的极端事件频率分析，着眼于长期气候预测情景下的系统脆弱性。风险被定义为“危害（Hazard）、暴露（Exposure）与脆弱性（Vulnerability）”的乘积。危害部分侧重于对未来不同RCP/SSP情景下，区域径流、地下水补给率和极端干旱/洪涝事件频率的概率分布预测。暴露性分析则聚焦于关键用水部门（农业、工业、生态系统）对水资源变化的敏感度。脆弱性评估则引入了社会经济和制度层面的指标，例如水资源治理结构、技术采纳率和社区韧性指数。本章详细介绍了如何整合气候模型输出（CMIP6数据）与区域水文模型（如SWAT、VIC模型）的集成方法，以生成符合区域尺度的气候影响情景报告。 第二部分：适应性规划的理论基础与技术工具 第三章：韧性导向的水资源规划理论 本章探讨了从“基于供给”的传统规划向“韧性导向”的适应性规划的范式转变。韧性（Resilience）被定义为系统在遭受冲击后，维持关键功能、吸收扰动并快速恢复的能力。我们提出了构建高韧性水系统的三大支柱：冗余性（Redundancy）、多样性（Diversity）和适应性（Adaptability）。冗余性强调建设多元化的供水渠道（如地表水库、非常规水源）；多样性侧重于作物种植结构、灌溉技术和用水部门间的耦合关系优化；适应性则关注制度和管理层面的灵活性，即在不确定性增加时快速调整策略的能力。本章通过案例分析，对比了不同韧性策略在应对突发性干旱事件中的表现差异。 第四章：非常规水资源开发与利用的工程技术 面对地表水资源的不确定性加剧，本章聚焦于非常规水资源的系统化开发利用。内容涵盖了海水淡化、再生水回用以及雨水收集与利用（Stormwater Harvesting）的先进技术。在海水淡化方面，重点分析了低能耗反渗透技术（如压力缓和技术）在缺水沿海地区的适用性。对于再生水，则详细阐述了从三级处理到高级氧化工艺（AOPs）在确保回用水水质安全标准方面的技术路线。雨水管理部分，引入了“海绵城市”理念在区域尺度上的扩展应用，包括渗透、储存和净化技术的集成设计，以及如何通过地下水库（Aquifer Storage and Recovery, ASR）实现季节性水量平衡。 第五章：水资源优化的多目标决策支持系统 本章深入介绍了一种结合地理信息系统（GIS）与多目标优化算法（如NSGA-II）的水资源决策支持系统（DSS）。该系统旨在平衡水资源分配中的多重目标，包括用水安全保障率、农业经济效益、生态基流维持以及基础设施投资成本。DSS的核心在于构建一个动态的水平衡模型，并将其嵌入优化求解器中。我们详细介绍了如何利用层次分析法（AHP）对不同目标进行权重分配，并通过Pareto前沿分析，向决策者展示不同策略组合下的效益权衡。本章还讨论了如何将实时监测数据（如遥感反演的土壤湿度和水体储量）纳入DSS进行滚动式优化调度，实现实时适应。 第三部分：气候适应性管理的政策与制度创新 第六章：跨界水资源协作与制度创新 区域水资源管理往往涉及多个行政或国家边界，气候变化加剧了跨界水资源的竞争与冲突。本章从制度经济学的视角分析了跨界水治理的激励机制与障碍。重点讨论了弹性水资源协议（Adaptive Water Agreements）的设计原则，即协议条款应包含触发机制，允许在气候预测显著变化时，对水量分配方案进行预设的调整。本章通过国际河流流域的治理案例，探讨了建立联合监测预警系统、共享气候风险信息平台以及基于公平性与可持续性的水权分配机制的构建路径。 第七章：水资源管理的经济激励与市场机制 适应性管理需要有效的经济激励来引导用水行为的转变。本章探讨了水价改革、用水权交易和补贴机制在促进节水和水资源优化配置中的作用。在水价制定方面，提出了“阶梯式弹性定价”模型，该模型能够根据来水情况实时调整价格，以抑制非常规枯水期的过度用水。对于农业用水，本章分析了基于绩效的激励机制，例如对采用高效灌溉技术和调整种植结构的农户给予奖励。同时，系统评估了建立区域性水权交易市场的可行性、交易规则设计以及对弱势群体的保护措施，确保市场机制的公平性。 第八章：综合系统思维下的水资源综合管理（IWRM）与生态安全保障 本章将前述所有工具和理论整合到“水资源综合管理”（IWRM）的框架下。强调了将生态系统服务功能（如湿地对洪水缓冲和水质净化的贡献）纳入经济核算的重要性。内容详述了如何利用生态水文学原理，设定科学的“生态基流”指标，并将其作为水资源分配的刚性约束条件。最后，本章提出了一个包含监测、评估、反馈与调整的闭环管理流程，确保区域水资源管理体系能够持续学习和适应不断变化的气候环境。本书的最终目标是提供一个全面的路线图，指导区域社会实现水资源的可持续利用和长期安全。

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