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第1章 绪论1

1.1 社会水循环的研究背景1

1.2 社会水循环研究进展2

1.2.1 国内研究进展3

1.2.2 国外研究进展8

1.2.3 国内外研究对比13

1.2.4 研究发展趋势14

1.3 研究目标、内容与技术路线15

1.3.1 研究目标15

1.3.2 研究内容15

1.3.3 研究技术路线17

第2章 “自然-社会”二元水循环模式及耦合机制20

2.1 变化环境下的自然水循环20

2.1.1 自然水循环基本过程20

2.1.2 自然水循环主要功能21

2.1.3 自然水循环演化动因21

2.2 “自然-社会”二元水循环模式22

2.2.1 二元水循环概念框架22

2.2.2 二元水循环基本模式23

2.2.3 二元水循环相互作用特征26

2.3 “自然-社会”二元水循环耦合机制27

2.3.1 二元水循环耦合过程27

2.3.2 二元水循环耦合效应28

2.3.3 海河流域二元水循环系统耦合29

2.4 “自然-社会”二元水循环调控研究31

2.4.1 二元水循环调控基础分析31

2.4.2 二元水循环调控的关键问题32

2.4.3 二元水循环与节水型社会建设33

2.4.4 基于二元水循环的节水型社会建设要点34

第3章 社会水循环系统结构解析与调控机制研究37

3.1 社会水循环概念与特征解析37

3.1.1 社会水循环内涵的相关界定37

3.1.2 社会水循环概念与特征38

3.2 社会水循环系统及其历史演进39

3.2.1 原始文明的社会水循环39

3.2.2 农业文明的社会水循环39

3.2.3 工业文明的社会水循环系统41

3.2.4 后工业文明的社会水循环系统42

3.3 社会水循环系统结构与过程分析42

3.3.1 取（供）水过程44

3.3.2 用（耗）水过程45

3.3.3 排水过程46

3.3.4 再生回用过程46

3.4 社会水循环驱动机制47

3.5 社会水循环系统调控机制48

3.5.1 社会水循环系统调控标的48

3.5.2 社会水循环系统调控环节50

3.5.3 社会水循环系统调控路径51

3.6 社会水循环研究的学科与现实意义53

3.6.1 社会水循环与自然水循环比较研究53

3.6.2 社会水循环研究的学科意义53

3.6.3 社会水循环研究的实践价值55

第4章 社会水循环通量演化机制与规律56

4.1 社会水循环通量概念56

4.1.1 基本概念解析56

4.1.2 社会水循环通量的分类57

4.2 社会水循环通量演化的机制与规律60

4.2.1 渐变机制61

4.2.2 突变机制62

4.3 世界及主要发达国家用水量演变63

4.3.1 世界用水量历史演变63

4.3.2 OECD国家用水演变65

4.3.3 美国用水量演变68

4.3.4 日本用水演变72

4.4 中国社会水循环通量演变74

4.4.1 用水总量及其用水结构74

4.4.2 有效降水量76

4.4.3 中国不同地区用水演变分析81

4.5 社会水循环通量的影响因子84

4.5.1 水资源条件84

4.5.2 人口84

4.5.3 经济发展阶段84

4.5.4 产业结构87

4.5.5 科技水平87

4.5.6 水管理88

4.6 中国社会水循环通量发展预测88

4.6.1 经济社会发展预测88

4.6.2 资源环境约束分析88

4.6.3 用水总量演变趋势90

4.6.4 用水结构演变趋势90

第5章 工业用水系统解析及其调控机理91

5.1 工业用水原理与特征分析91

5.1.1 工业用水分类91

5.1.2 工业用水的相关概念91

5.1.3 工业用水的服务功能92

5.1.4 工业用水特征分析94

5.1.5 工业用水效应分析99

5.2 工业用水系统的发展与驱动机制99

5.2.1 工业用水循环类型99

5.2.2 工业用水系统的发展101

5.2.3 工业用水的驱动机制103

5.3 典型高用水行业的用水105

5.3.1 火力发电企业用水系统105

5.3.2 石油化工企业水循环系统107

5.3.3 造纸企业水循环系统109

5.3.4 钢铁企业水循环系统111

5.3.5 纺织印染企业水循环系统112

5.3.6 食品加工企业水循环系统113

5.4 世界工业用水的发展114

5.4.1 世界工业的发展114

5.4.2 世界工业用水的总体趋势117

5.4.3 工业用水发展宏观影响因子122

5.5 我国工业用水与排水的演变分析124

5.5.1 我国工业发展历程124

5.5.2 我国工业发展的基本特点124

5.5.3 我国工业用水演变历程127

5.5.4 我国工业用水现状总体评价131

5.6 工业用水影响因子及我国需水预测136

5.6.1 工业用水影响因子研究136

5.6.2 我国工业用水发展趋势的宏观预判141

5.7 我国工业用水系统调控途径与模式148

5.7.1 调控目标与原则148

5.7.2 我国工业用水区域调控模式149

5.7.3 我国工业用水调控主要措施150

第6章 农业用水系统原理及其安全调控153

6.1 农业水循环原理与特性153

6.1.1 农业水循环系统发展与结构153

6.1.2 农业水循环原理154

6.1.3 农业水循环特性158

6.1.4 雨养农业与灌溉农业163

6.2 农业水循环过程解析与效率评价165

6.2.1 雨养农业水循环系统结构与过程165

6.2.2 灌区农业水循环系统结构与过程168

6.2.3 基于水循环的农业用水效率评价171

6.3 农业水循环伴生过程与面源污染问题177

6.3.1 农业水循环伴生过程与面源污染177

6.3.2 我国农业面源污染现状181

6.3.3 我国农业面源污染演变规律185

6.3.4 我国农业面源污染防治187

6.4 我国与世界典型国家农业水循环通量及其构成演变190

6.4.1 农业水循环通量190

6.4.2 我国农业水循环通量结构191

6.4.3 我国农业用水量演变规律199

6.4.4 世界典型国家农业用水量演变204

6.4.5 农业水循环通量影响因子与演变规律211

6.5 面向粮食安全保障的农业用水需求预测215

6.5.1 保障我国粮食安全的需求分析215

6.5.2 我国耕地需求预测223

6.5.3 保障粮食安全的农业用水需求量225

6.5.4 农业可利用水量分析229

6.6 我国农业水循环系统安全调控230

6.6.1 农业水循环调控目标与调控原则230

6.6.2 我国农业水循环调控途径与策略231

6.6.3 农业水循环调控的管理策略233

第7章 生活用水系统解析及其调控机理235

7.1 生活用水结构及其特性分析235

7.1.1 生活用水概念与基本构成235

7.1.2 生活用水的特性分析236

7.2 典型生活用水单元结构与过程解析238

7.2.1 生活用水单元的发展及其水循环系统演化238

7.2.2 典型生活用水系统单元水循环结构241

7.2.3 典型生活水循环系统单元水量、水质演变过程244

7.3 世界典型国家生活用水现状与演变分析248

7.3.1 生活用水现状248

7.3.2 生活用水演变趋势253

7.4 生活用水的影响因子及其发展规律254

7.4.1 生活用水的影响因子及其识别254

7.4.2 生活用水的主要影响因子分析255

7.4.3 不同终端用水的影响因子260

7.4.4 生活用水发展规律261

7.5 我国生活水循环系统现状及发展预测268

7.5.1 我国生活水循环系统现状分析268

7.5.2 我国生活用水演变分析275

7.5.3 我国生活水循环系统发展预测278

7.6 我国生活水循环系统调控机理与途径282

7.6.1 调控机理282

7.6.2 调控途径285

第8章 人工景观生态系统用水原理及其建设模式294

8.1 人工景观生态用水服务功能及需水特征294

8.1.1 人工景观生态用水分类294

8.1.2 人工景观生态用水的服务功能296

8.1.3 人工景观生态用水特征与要求297

8.2 国内外人工景观生态用水及其影响因子分析299

8.2.1 国外部分城市人工景观生态用水概况299

8.2.2 我国人工景观生态用水概况300

8.2.3 人工景观生态用水影响因子310

8.3 人工景观生态建设与用水规划基础理论317

8.3.1 人工景观生态建设的目的和基本原则317

8.3.2 基于可持续理念的人工景观用水规划理论319

8.4 人工景观用水规划标准研究329

8.4.1 水量标准329

8.4.2 水质标准331

8.4.3 安全标准335

8.5 人工景观生态的系统建设模式与关键技术335

8.5.1 人工景观生态用水系统的建设模式335

8.5.2 人工景观生态系统建设的关键技术337

第9章 第三产业用水系统原理及其安全调控340

9.1 城市第三产业用水的结构与特性340

9.1.1 第三产业的内涵340

9.1.2 第三产业用水的分类342

9.1.3 第三产业用水基本特征350

9.2 城市第三产业用水的微观机理355

9.2.1 个体行为驱动355

9.2.2 宏观通量表征360

9.3 典型行业水系统构成与过程分析362

9.3.1 行业用水构成362

9.3.2 取排水水质369

9.3.3 中水利用370

9.3.4 水价响应差异372

9.4 城市第三产业用水的通量与构成特征374

9.4.1 部分国家第三产业用水构成的比较374

9.4.2 我国城市第三产业用水变化分析375

9.4.3 我国不同区域城市第三产业用水的比较377

9.4.4 我国直辖市产业用水结构变化分析383

9.5 典型城市第三产业用水过程演变分析——以北京市为例388

9.5.1 第三产业用水总量与演变388

9.5.2 第三产业用水结构389

9.5.3 第三产业用水效率391

9.5.4 第三产业用水影响因素393

9.6 城市第三产业用水系统调控的机制与途径393

9.6.1 城市第三产业用水系统调控的层次化结构393

9.6.2 城市第三产业用水系统调控的措施396

第10章 虚拟水及其通量核算研究402

10.1 虚拟水及其定量计算的理论基础402

10.1.1 开展虚拟水研究的意义402

10.1.2 相关概念及其定量计算方法403

10.2 各国虚拟水贸易及水足迹比较404

10.3 中国区域虚拟水通量核算基本思路408

10.3.1 核算的必要性408

10.3.2 核算思路408

10.4 农产品供需平衡410

10.4.1 1999年以来我国区域农产品生产410

10.4.2 我国区域农产品消费411

10.4.3 我国农产品进出口412

10.4.4 我国农产品供需平衡413

10.5 我国区域间虚拟水交换通量414

10.5.1 主要农产品虚拟水含量414

10.5.2 我国虚拟水国际贸易通量415

10.5.3 区域间虚拟水交换通量417

第11章 海河流域社会水循环模拟与调控422

11.1 海河流域概况422

11.1.1 自然地理与水文气象422

11.1.2 高强度人类活动特点429

11.1.3 主要水问题431

11.2 海河流域社会水循环模拟模型433

11.2.1 模型总体结构434

11.2.2 DAMOS模型435

11.2.3 ROWAS模型440

11.2.4 WACM模型445

11.3 海河流域社会水循环调控方案及模拟结果452

11.3.1 多维临界调控三层次递进方案设置452

11.3.2 多维临界调控方案的比选与评价454

11.3.3 总量控制指标分析469

11.4 海河流域社会水循环调控措施479

11.4.1 水资源配置工程479

11.4.2 节水与非常规水源利用479

11.4.3 水资源保护484

11.4.4 实行最严格的水资源管理制度488

第12章 天津市社会水循环模拟与调控494

12.1 天津市基本情况494

12.1.1 自然地理494

12.1.2 经济社会496

12.1.3 水资源及开发利用496

12.1.4 水资源与水环境存在的问题496

12.2 调控目标与原则497

12.2.1 调控目标497

12.2.2 调控原则497

12.3 天津市社会水循环模拟及分析498

12.3.1 全市二元水循环过程定量分析498

12.3.2 全市主要水循环要素构成及定量分析500

12.3.3 人工取用水过程中的供、用、耗、排通量502

12.3.4 主要农作物耗用水特点及水分生产率503

12.4 天津市水资源调控方案508

12.4.1 区域取水总量调控方案508

12.4.2 行业耗用水调控方案510

12.4.3 水环境纳污控制调控方案511

12.5 天津市水资源调控方案评估513

12.5.1 水资源分析513

12.5.2 ET分析513

12.5.3 生态环境分析514

12.5.4 社会经济分析514

第13章 城市单元社会水循环模拟与调控515

13.1 城市水循环系统概述515

13.1.1 城市水系统与城市水循环515

13.1.2 城市水循环系统的基本特性519

13.1.3 城市化的水循环效应523

13.2 城市社会水循环供水系统模拟与调控529

13.2.1 城市社会水循环供水系统529

13.2.2 城市社会水循环供水系统模拟模型532

13.2.3 城市社会水循环供水系统模拟与调控实例541

13.3 城市社会水循环排水系统模拟与调控548

13.3.1 城市社会水循环排水系统548

13.3.2 城市社会水循环排水系统模拟模型550

13.3.3 城市社会水循环排水系统模拟与调控实例556

第14章 总结与展望567

14.1 总结567

14.2 展望571

参考文献573