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塔里木河流域幹流水資源配置原理與實踐

  • 作者:王光焰//孫懷衛//陳長清//嚴冬//張小清等
  • 出版社:武漢大學
  • ISBN:9787307208988
  • 出版日期:2019/06/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:223
人民幣:RMB 45 元      售價:
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內容大鋼
    本書以塔里木河幹流水資源為研究對象,在最嚴格水資源管理的「三條紅線」和塔里木河為生態河流的背景下,本書研究團隊總結和歸納國內外塔里木河水資源相關的研究進展,基於水資源系統分析基礎理論,開展了流域內降水特性、蒸散發時空變化分析、流域豐枯遭遇、虛擬水平衡等流域基礎信息的分析工作,在此基礎上深入研究了「三條紅線」約束下的水資源分配與優化配置,並最終得到能夠指導實踐應用的水量分配最優結果。本書作者在研究過程中所用到的一些分析方法和優化演算法,都採用了電腦編程的形式予以實現,並將相關代碼以附錄的形式予以給出。本書能為水資源優化配置和塔里木河多學科的研究提供參考,也可作為水利水電工程、農業水利工程、水環境等相關專業本科生、研究生及相關技術人員的參考用書。

作者介紹
王光焰//孫懷衛//陳長清//嚴冬//張小清等

目錄
第1章  緒論
  1.1  研究意義
  1.2  研究歷史和現狀
    1.2.1  降水指標與流域降水特性研究進展
    1.2.2  流域耗水確定方法及其研究進展
    1.2.3  國內外水資源優化配置分析方法
  1.3  主要研究內容
第2章  水資源系統及系統分析基礎
  2.1  系統與水資源系統
    2.1.1  系勿己
    2.1.2  水資源系統
  2.2  系統分析與評價
    2.2.1  系統分析的概念
    2.2.2  系統分析的過程
    2.2.3  系統評價
  2.3  系統模型與系統優化的發展方向
    2.3.1  系統模型
    2.3.2  系統模型的建立
    2.3.3  系統優化
  2.4  水資源系統
    2.4.1  水資源系統管理的難點
    2.4.2  水資源系統模型
  2.5  水資源系統分析理論與方法
    2.5.1  線性規劃
    2.5.2  動態規劃
    2.5.3  隨機規劃
    2.5.4  非線性規劃
    2.5.5  進化計算
    2.5.6  遺傳演算法
第3章  塔里木河流域降水特性分析
  3.1  引言
  3.2  研究方法和數據
    3.2.1  研究區域和數據
    3.2.2  研究方法
  3.3  研究結果與結果分析
    3.3.1  新疆降水集中性演變
    3.3.2  新疆旱澇演變特徵
  3.4  各指標MK趨勢檢測
    3.4.1  PCI指標MK趨勢檢測
    3.4.2  RAI指標MK趨勢檢測
    3.4.3  PCD指標MK趨勢檢測
    3.4.4  PCP指標MK趨勢檢測
    3.4.5  SPI指標MK趨勢檢測
    3.4.6  LDFAI指標MK趨勢檢測
  3.5  新疆降水變化趨勢突變點
  3.6  區域流域降水特性
第4章  新疆地區蒸散發時空變化與相關性分析
  4.1  本章研究思路
  4.2  蒸散發研究理論和模型
    4.2.1  Penman-Monteith公式

    4.2.2  典型的區域遙感蒸散發模型
    4.2.3  目前蒸散研究中存在的主要問題
    4.2.4  本節小結
  4.3  數據獲取與預處理
    4.3.1  MODIS數據
    4.3.2  氣象數據
  4.4  新疆蒸散發趨勢與突變分析
    4.4.1  新疆蒸散量的趨勢分析
    4.4.2  新疆蒸散量的突變分析
    4.4.3  新疆蒸散量預測
    4.4.4  小議蒸散發趨勢與突變
  4.5  新疆蒸散發變化成因分析
    4.5.1  數據來源與預處理
    4.5.2  蒸散發變化的氣溫成因
    4.5.3  蒸散發波動的相對濕度貢獻
    4.5.4  蒸散發變化與風速相關分析
    4.5.5  蒸散發變化與氣壓相關分析
    4.5.6  蒸散發變化的日照影響
    4.5.7  蒸散發變化與降水波動
    4.5.8  蒸散發變化受地溫的影響
    4.5.9  蒸散發變化因素分析
    4.5.10  新疆蒸散發變化成因淺析
  4.6  區域蒸散發時空變化特點
  4.7  附錄
    附4.7.1  ET值提取MATLAB代碼
    附4.7.2  一元線性分析MATLAB代碼
    附4.7.3  MK檢測MATLAB代碼
    附4.7.4  R/S分析代碼
    附4.7.5  相關性分析代碼
第5章  塔里木河幹流來水變化與豐枯遭遇分析
  5.1  徑流趨勢分析研究方法
    5.1.1  徑流豐枯的Z指數
    5.1.2  Mann-Kendall單調趨勢檢驗
  5.2  貝葉斯網路基本原理
    5.2.1  貝葉斯簡介
    5.2.2  貝葉斯網路基本原理
    5.2.3  貝葉斯網路適用
  5.3  貝葉斯網路構建與推理
  5.4  幹流地表徑流變化特徵
    5.4.1  幹流地表徑流趨勢變化
    5.4.2  幹流河段耗水分析
    5.4.3  幹流地表徑流豐枯等級變化
    5.4.4  幹流地表徑流年內變化特徵
    5.4.5  幹流徑流變化原因淺析
  5.5  塔里木河流域水資源特性參數
    5.5.1  設計值確定
    5.5.2  各區豐枯組合
  5.6  貝葉斯網路豐枯遭遇風險管理模型
    5.6.1  確定網路結構
    5.6.2  網路參數獲取

    5.6.3  貝葉斯網路建立
  5.7  貝葉斯網路的模擬應用
    5.7.1  單節點后驗知識輸入
    5.7.2  多節點后驗知識輸入
  5.8  本章小結
  5.9  附錄
    附5.9.1  徑流頻率分析過程與步驟
    附5.9.2  塔里木河流域豐枯情況計算統計結果
    附5.9.3  豐枯遭遇的貝葉斯網路分析方法實現
第6章  塔里木河流域區域間的農業虛擬水貿易平衡研究
  6.1  虛擬水研究對塔里木河流域水資源優化配置的作用
  6.2  虛擬水理論
    6.2.1  糧食流通格局
    6.2.2  虛擬水流出
    6.2.3  虛擬水流入
  6.3  研究方法
    6.3.1  虛擬水平衡的意義
    6.3.2  虛擬水平衡的優化框架
    6.3.3  不同約束條件
    6.3.4  粒子群優化演算法(PSO)及其實現
  6.4  虛擬水平衡的研究結果
    6.4.1  無約束條件下的虛擬水平衡結果
    6.4.2  不同約束條件下的虛擬水平衡結果
  6.5  本章小結
  6.6  附錄
    附6.6.1  虛擬水再平衡分析的MATLAB核心代碼
    附6.6.2  計算虛擬水流出的Gini係數
第7章  「三條紅線」約束下的水資源分配與配置
  7.1  前言
  7.2  塔里木河流域概況
  7.3  農業及生態需水量
    7.3.1  農業灌溉計算方法
    7.3.2  生態計算方法
  7.4  農業灌溉需水量及效益
  7.5  生態需水量及效益
  7.6  農業與生態用水分配
  7.7  塔干初步水資源分配結果與討論
  7.8  附錄
    基於R語言的水資源配置代碼實現
第8章  「三條紅線」約束下的水資源優化配置隨機規劃模型研究
  8.1  水資源優化配置理論
    8.1.1  水資源優化配置的概念
    8.1.2  水資源優化配置的基本原則
    8.1.3  水資源優化配置的手段與途徑
    8.1.4  水資源優化配置中的平衡關係
  8.2  水資源優化配置方法
    8.2.1  大系統優化理論
    8.2.2  大系統優化方法
    8.2.3  不確定性規劃理論
    8.2.4  不確定性優化方法

  8.3  水資源優化配置隨機模型
    8.3.1  優化配置模型的構建
    8.3.2  優化配置模型的求解
  8.4  水資源優化配置模型結果及分析
    8.4.1  水資源優化配置模型結果
    8.4.2  水資源優化配置模型分析
第9章  「三條紅線」約束下的水資源優化配置結果
  9.1  多目標遺傳演算法
    9.1.1  遺傳演算法基本原理
    9.1.2  帶有精英策略的非支配排序遺傳演算法(NSGA2)
  9.2  塔干水資源優化配置模型
    9.2.1  目標函數
    9.2.2  約束條件
  9.3  水資源優化配置計算
  9.4  基於「三條紅線」塔干水資源優化配置結果
  9.5  基於遺傳演算法的塔幹流域水分配結果分析
    9.5.1  25%頻率下塔千流域水資源優化配置結果
    9.5.2  50%頻率下塔幹流域水資源優化配置結果
    9.5.37  5%頻率下塔幹流域水資源優化配置結果
    9.5.4  90%頻率下塔幹流域水資源優化配置結果
  9.6  月尺度水資源優化配置算例
    9.6.1  來水量採用90%設計頻率值
    9.6.2  來水量採用75%設計頻率值
第10章  塔里木河流域水資源配置系統與實踐
  10.1  軟體開發技術概述
    10.1.1  Java概述
    10.1.2  Struts概述
    10.1.3  Spring概述
  10.2  系統架構技術概述
    10.2.1  J2EE架構概述
    10.2.2  B/S結構概述
    10.2.3  資料庫概述
  10.3  系統建設目標
  10.4  系統建設原則及方案
    10.4.1  系統建設原則
    10.4.2  系統建設方案
  10.5  系統總體設計
    10.5.1  系統架構設計
    10.5.2  系統結構設計
  10.6  系統界面設計
  10.7  資料庫設計
    10.7.1  資料庫總體結構設計
    10.7.2  資料庫表結構設計
第11章  最嚴格水資源管理要求下的水資源配置思考
  11.1  主要研究結果
  11.2  研究思考和建議
參考文獻

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