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第1章 海河流域城市化发展及其对水循环影响1

1.1 海河流域城市发展现状1

1.1.1 海河流域城市众多且人口密集2

1.1.2 海河流域分布有世界级超大城市2

1.1.3 海河流域城镇用地主要分布在平原地区4

1.1.4 海河流域形成以京津冀都市圈为核心的城市群4

1.1.5 海河流域分布的城市是我国环渤海地区的主要组成部分5

1.1.6 海河流域分布的城市是我国重要的产业基地和贸易区6

1.2 海河流域城市化的演变历程8

1.3 城市化对海河流域水循环的影响10

1.3.1 对水循环通量的影响10

1.3.2 对河流和地下水质的影响11

1.3.3 对产汇流规律的影响16

1.3.4 对区域小气候的影响18

1.4 本章小结21

第2章 海河流域城市水循环机理研究22

2.1 水在城市中的服务功能22

2.2 城市典型主体的用耗水规律的驱动因素24

2.2.1 城市人口规模是影响城市生活用水的重要因子24

2.2.2 工业用水通量受到产业结构的影响25

2.2.3 城市公共用水与第三产业发展规模成正相关25

2.2.4 城市生态用水形成有效降水利用与补充灌溉方式28

2.3 本章小结31

第3章 城市水循环模式及概念性通式32

3.1 城市水循环的模式分析32

3.1.1 基于二元理论的城市水循环模式32

3.1.2 城市水循环模式的基本特点33

3.1.3 核心环节（用耗水系统）的结构分析36

3.2 城市水循环系统的演变及结构剖析43

3.2.1 发展中城市水循环系统44

3.2.2 发达城市水循环系统46

3.2.3 生态城市水循环系统47

3.3 城市水循环的概念性通式与数学描述49

3.3.1 城市水循环概念性通式及其目标函数49

3.3.2 城市社会水循环过程的数学描述52

3.4 本章小结59

第4章 海河流域城市水循环模式的演变规律分析61

4.1 流域典型城市选取及其社会经济特点61

4.2 城市多水源供给过程65

4.3 城市耗用水过程规律68

4.3.1 用水通量不断增大后出现转折并趋于稳定，生活与公共用水量比例加大68

4.3.2 用水通量在空间上主要分布在京津冀地区72

4.3.3 市区的用水高度集中，供水保证率和水质刚性要求强74

4.3.4 城市经济社会用水产出具有高效益77

4.3.5 城市用水系统效率仍有待于进一步提高77

4.4 城市污废水排放与处理过程79

4.4.1 城市生活和工业耗水率较低，城市污废水集中排放79

4.4.2 城市给排水管网的高密度建设分离了自然水循环过程80

4.5 本章小结82

第5章 海河流域不同类型城市水循环模式的实证研究84

5.1 海河流域主要城市的聚类分析84

5.1.1 中心都市型85

5.1.2 高效工业型86

5.1.3 传统工业型87

5.1.4 特色产业型87

5.2 中心都市型城市——北京市88

5.2.1 人与自然和谐发展的政治、文化中心88

5.2.2 中心都市型城市水循环模式特点89

5.2.3 中心都市型城市的耗用水及污染物排放特点90

5.2.4 中心都市型城市水循环合理模式94

5.3 高效工业型城市——天津市95

5.3.1 蓬勃发展的高效工业港口城市95

5.3.2 高效工业型城市水循环模式特点分析95

5.3.3 高效工业型城市水循环合理模式分析99

5.4 传统工业型城市——邯郸市100

5.4.1 钢铁煤炭为产业支柱的重工业城市100

5.4.2 传统工业型城市水循环模式特点分析101

5.4.3 传统工业型城市水循环合理模式分析105

5.5 传统工业型城市——唐山市106

5.5.1 产业结构转型的新型港口城市106

5.5.2 转型工业城市水循环模式特点分析107

5.5.3 转型期工业城市水循环合理模式分析111

5.6 特色产业型城市——承德市111

5.6.1 旅游产业蓬勃发展的休闲城市111

5.6.2 旅游型城市水循环模式特点112

5.6.3 旅游型城市水循环的合理模式115

5.7 本章小结116

第6章 海河流域城市水循环典型环节案例分析118

6.1 城市绿地生态系统合理供水辨识分析——以北京市为例118

6.1.1 城市概况119

6.1.2 绿地生态系统用水过程特点119

6.1.3 城市绿地生态系统合理供水评价模型120

6.1.4 北京市绿地生态系统合理性分析123

6.2 城市内涝风险评价及雨水收集利用——以天津市为例124

6.2.1 城市概况125

6.2.2 暴雨和内涝演变125

6.2.3 内涝的形成因素演变127

6.2.4 城市内涝风险的评估129

6.2.5 天津市城市雨水收集利用技术129

6.3 本章小结130

第7章 海河流域城市水循环健康评价分析132

7.1 基于KPI指标体系的评价模型132

7.1.1 KPI指标体系的构建132

7.1.2 指标体系权重的确定135

7.1.3 指标体系的评价标准137

7.2 天津市水循环健康评价实例研究138

7.2.1 单一指标健康评价结果139

7.2.2 维度健康评价结果140

7.2.3 综合健康评价结果及其分析141

7.3 本章小结143

第8章 城市区域水文研究及分布式模拟与实例应用144

8.1 城市水文研究进展144

8.1.1 城市化的水文效应145

8.1.2 城市化伴生的水环境及水生态效应147

8.1.3 城市化水文过程机理研究149

8.1.4 城市化水文过程模拟模型151

8.1.5 城市水文研究的发展趋势153

8.2 城市区域水文过程建模思路155

8.3 URMOD城市水文模型的结构和原理159

8.3.1 模型介绍及其结构159

8.3.2 模型主要水文过程演算160

8.4 URMOD模型在北京市的应用案例163

8.4.1 模型在研究区的适用性163

8.4.2 北京市四环内区域蒸散发模拟与验证165

8.5 本章小结172

第9章 结论与展望173

参考文献176

索引184