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第一篇 概论3

第1章 湖泊长期水量变化3

1.1湖泊水位变化研究的基本理论和实践4

1.1.1从封闭湖泊到吞吐湖泊的研究4

1.1.2湖泊水位的指标体系4

1.1.3从个体湖泊研究到区域综合5

1.1.4从湖泊水位变化过程到变化机制的研究6

1.2太湖历史时期湖泊水量变化研究7

1.2.1太湖以及流域自然地理概况7

1.2.2过去3000年气候变化下湖泊水量变化11

1.2.3历史时期太湖水位和水量变化研究12

第2章 湖泊水量变化与极端水文事件14

2.1历史时期极端气候水文事件14

2.2从高分辨湖泊沉积记录中追踪极端水文事件16

2.3极端气候水文事件数值模拟17

2.4气候机制下极端水文事件的情景预测18

第3章 湖泊水质与湖泊营养演化21

3.1湖泊水质变化与湖泊营养演化21

3.2长期湖泊环境演化的研究途径22

3.3数据与模拟对比分析25

3.3.1数据与模拟对比25

3.3.2不确定性分析26

参考文献27

第二篇 历史时期太湖水环境演变35

第4章 过去3000年以来流域气候植被和太湖水量变化35

4.1钻孔岩心和沉积时代35

4.2太湖流域抱粉记录及气候植被变化38

4.2.1孢粉特征及其序列变化38

4.2.2花粉参数40

4.2.3根据花粉参数指示的气候植被和人类活动变化44

4.3过去3000年以来气候——下垫面变化下的太湖流量模拟48

4.3.1模型和模拟试验49

4.3.2模型率定和控制试验50

4.3.3历史时期模拟试验51

4.3.4敏感性控制因子试验53

第5章 太湖过去150年以来极端洪水的沉积记录55

5.1沉积钻孔和试验分析56

5.2太湖沉积序列和极端气候标识56

5.2.1沉积年代序列56

5.2.2沉积粒度特征57

5.2.3磁学特征59

5.3湖泊沉积与降水、流量相关分析61

5.4极端历史洪水年份的重建62

第6章 基于沉积考古重建太湖历史极端洪水66

6.1历史洪水的考古和文献证据66

6.1.1水则碑洪水记录66

6.1.2校验水则碑记录的洪水位66

6.1.3观测水位与水则碑水位的衔接68

6.2历史洪水的沉积信号69

6.2.1沉积粒度指标69

6.2.2磁性参数指标70

6.3重建历史时期的极端洪水年71

6.3.1洪水序列重建71

6.3.2极端洪水年的水位和年份71

6.3.3洪水重现期分析73

6.4极端洪水与气候关联分析74

6.4.1PDO气候指标及关联性检验74

6.4.2太湖历史洪水的气候关联分析75

6.4.3对太湖历史极端洪水重建的讨论76

第7章 太湖1889洪水年模拟79

7.1数据和方法79

7.2控制试验和验证81

7.2.1对太湖洪水产流的模拟能力81

7.2.2对太湖入湖洪水量和过程的模拟能力82

7.3 1889年洪水模拟83

7.3.1极端洪水年的产流和汇流模拟83

7.3.2极端洪水年的重现期和误差估计85

7.4对太湖1889年极端洪水模拟的讨论85

第8章 气候变化下太湖极端洪水情景预测88

8.1区域资料和模拟试验设计88

8.1.1模拟试验方案88

8.1.2极端洪水年的气候模式89

8.1.3不确定性分析90

8.1.4极端洪水的气候效应和风险系数92

8.2极端洪水年模拟92

8.2.1现代气候模式下洪水模拟（试验1）92

8.2.2历史气候模式下洪水模拟（试验2）95

8.3气候变暖下太湖极端洪水归因分析96

8.3.1不同驱动因子模拟的对比96

8.3.2归因机制分析讨论99

参考文献101

第三篇 历史时期太湖水质变化109

第9章 湖泊富营养化数值模拟的研究109

9.1湖泊富营养化中的核心问题109

9.2流域—湖泊营养盐的机理性模型研究110

9.3SWAT模型功能和应用114

9.3.1模型的主要功能114

9.3.2模型的应用116

第10章 太湖流域营养盐现代过程模拟118

10.1以动力模拟途径追踪湖泊富营养化长期变化118

10.2空间与非空间数据及其处理119

10.2.1地形和水系119

10.2.2构建流域基础数据库120

10.2.3入湖和出湖水量的处理122

10.2.4营养盐分类和数据处理123

10.3模型与模拟方案123

10.3.1模型的输入、输出和运行界面123

10.3.2模拟方案124

10.4现代典型年份营养盐输移模拟试验124

10.4.1初始值设置124

10.4.2模型运行与率定126

10.4.3模型校验127

10.4.4模拟结果129

10.5现代连续年份营养盐输移模拟试验132

10.5.1流域点源输入132

10.5.2模型验证和率定133

10.5.3模拟结果134

10.5.4不同因子对营养盐贡献137

第11章 太湖流域20世纪60年代营养物质输移的模拟139

11.1人类活动强度变化的转折点——20世纪60年代139

11.2数据和处理140

11.2.1静态数据140

11.2.2半静态数据141

11.2.3动态数据141

11.3 20世纪60年代流域营养物质输移动态模拟143

11.3.1季节变化143

11.3.2空间变化145

11.4 20世纪60年代至21世纪头10年营养盐输移变化趋势模拟146

11.4.1变化趋势146

11.4.2总氮、总磷输移趋势与气候关系分析147

11.5营养物质输移的影响因子149

第12章 过去200年太湖流域营养盐变化模拟151

12.1模拟方案和试验设置152

12.1.1模拟方案152

12.1.2数据处理152

12.1.3未来试验气候场设置153

12.2太湖流域200年营养盐自然本底模拟156

12.2.1时间和空间模拟结果156

12.2.2模拟与地质数据的对比159

12.3太湖流域营养盐产量变化的预测160

12.3.1模拟系统设置160

12.3.2流域营养盐变化趋势162

第13章 总结和展望164

13.1对太湖历史时期极端洪水的认识164

13.2对极端洪水发生过程和机制的认识165

13.3对太湖富营养化历史演化的认识166

13.4湖泊模拟的研究方向167

参考文献169

致谢177