海河流域水循環多維臨界整體調控閾值與模式研究（簡體書）

《海河流域水循環多維臨界整體調控閾值與模式研究》是973計劃項目“海河流域水循環演變機理與水資源高效利用”第八課題“海河流域水循環多維臨界整體調控閾值與模式”的研究成果，是水利界當今和今後相當一段時期內應重點關注的關于缺水流域的研究命題。書中系統提出了流域水循環多維調控基礎理論體系、調控方法，詳細描述了海河流域水循環五維臨界調控模式與閾值標準集、調控措施和方案制定以及相應的總量控制策略和生態環境效應，并對未來生產實踐提出了相應的水資源可持續利用對策建議。本書在理論、方法、應用三個層面均具有新穎的學術思想和先進的技術方法，其應用推廣前景廣闊。
《海河流域水循環多維臨界整體調控閾值與模式研究》可供水文水資源、環境保護與生態建設、水利經濟、資源經濟等領域的科技工作者、管理工作者和相關專業院校師生參考。

總序
前言
第1章 緒論
1.1 水循環多維調控的基本概念
1.1.1 水循環的多維屬性
1.1.2 水循環多維系統的臨界特征
1.1.3 多維調控決策
1.2 國內外研究進展
1.2.1 水資源多目標決策與多維調控研究
1.2.2 流域水資源配置研究
1.2.3 閾值及其應用
1.2.4 臨界調控的應用
1.3 海河流域現狀
1.3.1 經濟社會現狀
1.3.2 供用水現狀
1.3.3 水生態環境現狀
1.4 海河流域水循環多維臨界調控的主要科學技術問題
1.4.1 主要水問題
1.4.2 水資源合理調控的主要科學技術問題
1.5 研究目標與內容
1.5.1 研究目標與任務
1.5.2 主要研究內容
1.5.3 研究技術框架
1.6 主要研究成果與創新
1.6.1 主要研究成果
1.6.2 主要創新點

第2章 流域水循環多維調控理論體系
2.1 水循環的系統特征
2.1.1 系統科學及其主要技術理論
2.1.2 水資源利用的復合系統
2.1.3 水循環的二元特征
2.1.4 水循環的多維系統特征
2.2 水循環多維調控的內容與框架
2.2.1 各維調控目標與內容
2.2.2 多維臨界整體調控框架
2.3 多維臨界調控的準則與表征指標
2.3.1 多維臨界調控的基本性質與宏觀準則
2.3.2 多維整體調控的綜合指標體系
2.3.3 多維臨界調控的主要表征指標
2.4 多維臨界調控的決策機制
2.4.1 多維臨界調控的宏觀準則
2.4.2 基于水量平衡的水資源決策機制
2.4.3 基于效益最優的經濟決策機制
2.4.4 基于公平的社會決策機制
2.4.5 維系生態功能良好的生態決策機制
2.4.6 維系水體功能的環境決策機制

第3章 流域水循環多維調控方法
3.1 多維目標之間的關聯性與整體性
3.2 目標函數的建立
3.2.1 五維歸一化目標函數
3.2.2 WEDP最大目標函數
3.2.3 多維調控指標權衡分析
3.3 水循環多維臨界調控模型
3.3.1 水循環多維臨界調控技術體系
3.3.2 DAMOS模型
3.3.3 ROW.AS模型
3.3.4 WEDP模型
3.4 水循環多維調控方案評價與比選
3.4.1 多維調控方案評價基礎理論
3.4.2 多維調控方案評價模型

第4章 海河流域水循環多維臨界調控模式與閾值標準集
4.1 海河流域多維臨界調控面臨的國家需求
4.1.1 海河流域未來經濟社會發展的基本定位
……
第5章 海河流域水循環多維整體調控措施與方案
第6章 總量控制策略及生態環境效應分析
第7章 海河流域水資源可持續利用對策
參考文獻

按照可再生資源維持可持續性的一般原則，可再生資源的使用速度不應超過其再生速度，否則將會削減自然資本存量，即再生資源的利用具有由平衡到不平衡狀態轉移的臨界點。水資源屬于可再生資源，水循環及其伴生過程所形成的系統也隨之具有可再生資源的特征，因而也具有多維臨界的特征。
根據赫爾曼·戴利（Herman Daly）于1991年提出維持可持續性的三條原則：?使用可再生資源的速度不超過其再生速度；?使用不可再生資源的速度不超過其可再生替代物的開發速度；?污染物排放速度不超過環境的自凈容量。水資源作為一種可再生資源，其可持續性的維持需要符合以上三條原則。
水資源的緊缺已成為限制社會發展的主要因子之一。作為人們生活和生產用水的主要來源，水資源的過度利用超過了水循環的更新能力，這已成為引發各種水問題的主要原因。尤其在海河流域，地下水的超采致使地下水位明顯下降，形成巨型漏斗，出現枯竭狀態；河道水量過程難以維持，導致地表生態惡化、海水入侵、地面沉降等一系列災難性後果，對區域的可持續發展構成威脅。因此，水資源的開發利用存在可持續性維持的臨界狀態。水資源開發直接影響經濟發展的可持續性，經濟發展需要維持一定的水量需求和增長空間，水資源短缺會形成對經濟增長的制約，水量分配的不均衡性會影響社會公平。水循環自身可持續能力和經濟增長以及社會公平的維持之間存在此消彼長的競爭關系。因此，在水循環臨界狀態的基礎上經濟維和社會維也存在其自身的臨界狀態。
流域生態用水關系到流域內生態系統的穩定性，當用于生態的水量低于生物需求的最低值時，系統生態不能維持。環境也存在水體自凈能力維持的臨界狀態。因此，水循環中生態維和環境維也存在臨界狀態的轉換，生態和環境水量也需要臨界調控。
水循環的五種基本屬性關聯伴生，每一維屬性對應著相應的子系統特征。某一屬性的破壞不僅影響與其伴生的資源服務功能，而且還會給其他屬性功能的實現帶來負面影響，對該子系統和其他子系統產生不可逆轉的破壞。因此，作為每一維的特性其代表性指標在一定范圍之內時，系統可以維持正常的運行和發展，而突破一定范圍則會引起各種變化，最終形成不可持續的後果。
水循環的五維特征伴隨水資源可持續的維持均存在臨界狀態的轉換。目前，對巨系統的研究尚處于從定性到定量的綜合研究過程中，實現精確預測和控制還面臨著許多困難。對多維臨界調控的研究還需進一步深入，以實現在五維效益轉換量化分析基礎上的臨界調控措施。
……