流域非點源污染不確定性理論、方法與應用

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 非點源污染概述 1
1.1.1 非點源污染控制的重要性 1
1.1.2 非點源污染模型簡介 2
1.2 不確定性理論基礎 4
1.2.1 不確定性來源 4
1.2.2 不確定性理論 4
1.3 非點源污染模擬不確定性概述 7
1.3.1 非點源污染模擬不確定性來源 7
1.3.2 非點源污染模擬不確定性分析方法 8
1.3.3 非點源污染控制不確定性研究進展 13
1.4 本書的總體框架 16
參考文獻 17
第2章 輸入數(shù)據(jù)不確定性分析 20
2.1 基礎數(shù)據(jù)收集及模型構(gòu)建 20
2.1.1 模型選擇 20
2.1.2 數(shù)據(jù)庫構(gòu)建 22
2.1.3 模型參數(shù)的率定與驗證 29
2.2 降雨數(shù)據(jù)的不確定性 35
2.2.1 分析方法 35
2.2.2 研究結(jié)果 38
2.3 高程數(shù)據(jù)的不確定性 47
2.3.1 分析方法 47
2.3.2 研究結(jié)果 49
2.4 土地利用數(shù)據(jù)的不確定性 52
2.5 土壤數(shù)據(jù)的不確定性 54
2.5.1 土壤空間數(shù)據(jù)精度的影響 55
2.5.2 土壤空間數(shù)據(jù)來源的影響 59
2.6 不同輸入數(shù)據(jù)的匹配性 76
2.6.1 分析方法 77
2.6.2 研究結(jié)果 78
2.7 輸入數(shù)據(jù)不確定性的綜合分析 87
2.8 輸入數(shù)據(jù)不確定性的降低方法 89
2.8.1 多源數(shù)據(jù)融合方法 89
2.8.2 數(shù)據(jù)同化法 89
2.8.3 地統(tǒng)計學方法 90
2.9 本章小結(jié) 92
參考文獻 93
第3章 模型參數(shù)與結(jié)構(gòu)的不確定性 95
3.1 研究區(qū)介紹及模型選擇 95
3.1.1 研究區(qū) 95
3.1.2 模型 96
3.2 模型參數(shù)不確定性的尺度效應 100
3.2.1 HSPF模型構(gòu)建與方法應用 101
3.2.2 SWAT模型構(gòu)建與方法應用 104
3.2.3 模型參數(shù)敏感性檢驗 110
3.2.4 參數(shù)敏感性的動態(tài)時變特性 114
3.3 模型參數(shù)分布及組合的不確定性 143
3.3.1 模型參數(shù)分布不確定性 143
3.3.2 模型參數(shù)組合不確定性 180
3.4 模型結(jié)構(gòu)不確定性 190
3.4.1 分析方法 191
3.4.2 土壤中的磷遷移轉(zhuǎn)化 191
3.4.3 從陸相到水體的遷移過程 197
3.4.4 河道中的磷遷移轉(zhuǎn)化 198
3.4.5 結(jié)果與討論 198
3.5 不同來源不確定性的比較 210
3.6 模型不確定性降低方法 211
3.6.1 通過關(guān)鍵參數(shù)實測降低模型不確定性 211
3.6.2 實測值對模擬不確定性的影響 215
3.6.3 模型結(jié)構(gòu)不確定性降低方法 218
3.7 本章小結(jié) 219
參考文獻 219
第4章 不確定情景下模型率定方法改進 224
4.1 傳統(tǒng)模型率定方法的問題 224
4.2 徑流、泥沙和總磷測量數(shù)據(jù)的不確定性 225
4.2.1 監(jiān)測數(shù)據(jù)不確定性來源 225
4.2.2 研究方法 227
4.2.3 徑流、泥沙和總磷測量數(shù)據(jù)不確定性的研究結(jié)果 228
4.3 基于點-區(qū)間的模型率定方法改進 233
4.3.1 修正1：測量值服從均勻分布 234
4.3.2 修正2：測量值服從非均勻分布(已知概率密度函數(shù)) 235
4.3.3 模擬不確定性分析方法 237
4.3.4 測量誤差不確定性分析 238
4.3.5 模擬結(jié)果不確定性分析 246
4.4 基于區(qū)間-區(qū)間的模型率定方法改進 249
4.4.1 基本思路 249
4.4.2 研究案例 251
4.4.3 不確定性對率定結(jié)果的影響 252
4.4.4 與傳統(tǒng)方法的對比 255
4.5 基于分布-分布的模型率定方法改進 257
4.5.1 模擬和監(jiān)測不確定性的處理 257
4.5.2 基于累積分布的模型評估方法 259
4.5.3 基于蒙特卡羅抽樣的模型評估方法 266
4.6 本章小結(jié) 277
參考文獻 277
第5章 不確定情景下非點源污染控制方法 280
5.1 BMPs效果不確定性 280
5.1.1 BMPs效果不確定性的量化 280
5.1.2 BMPs效果不確定性的表征 288
5.2 不確定情景下的流域非點源污染優(yōu)化控制方案 292
5.2.1 BMPs優(yōu)化方法概述 292
5.2.2 不確定情景下的BMPs優(yōu)化方法構(gòu)建 293
5.2.3 不確定情景下的BMPs優(yōu)化結(jié)果分析 297
5.3 非點源污染控制不確定性的降低方法 303
5.3.1 國家尺度BMPs基礎數(shù)據(jù)庫構(gòu)建 303
5.3.2 引入安全余量的非點源污染控制方案 305
5.4 本章小結(jié) 305
參考文獻 306
第6章 總結(jié)及展望 309