針對我國河流管理的需要,借鑒發達國家管理經驗,綜合運用水文水資源學、自然地理學、系統論、遙感與地理信息系統、管理學等理論與方法,面向河流功能可持續供給,建立由河流分類→河流類型→河流類型功能潛力辨析→河流類型功能狀況評價→依據河流類型的功能潛力與功能現狀之間的差距設計管理活動的全過程的管理方法,實現以河流類型功能潛力調控河流功能的使用,為河流管理提供一種新的思路和方法,豐富我國河流管理手段。主要完成了以下內容:(1)基于河流結構特征,面向河流功能管理構建了一種新的河流分類方法;(2)建立了河流類型與河流功能潛力之間對應關系;(3)構建了河流類型功能管理技術框架。
自20世紀50年代以來,隨著人口、經濟的持續增長及科學技術的飛速發展,人類對河流開發利用的深度和廣度逐年提高,對河流系統造成了嚴重的傷害,損害了河流的功能,越來越呈現出河流的承載能力與迅速增長的人口和經濟不相協調的態勢,河流管理面臨巨大挑戰。目前,我國河流主要以水系進行資源編目,在流域管理基礎上按行政區分段以水功能區(水環境功能區)、水量分配方案等為手段進行管理,僅考慮了水量、水質目標,管理手段較為單一且未能分類設置管理目標與等級,難以滿足目前復雜多變的河流管理需求。因此,急需建立一個適應中國河流現狀的河流分類及功能管理辦法,服務于精細化河流管理實踐。
本書深入探討了河流分類與河流功能的原理及方法,將河流分類與河流功能關聯起來,探索河流類型的功能潛力與功能現狀,找到了河流功能可持續利用的理論基石。本書取得了以下成果:①提出了基于結構特征的河流分類方法。本方法以河流功能管理為目標,將人類活動影響程度納入了分類指標系統,使其更加適用于目前已普遍遭受人類活動干擾的河流,并引入了3S技術大大減少了河流分類的工作量,實現可視化。②在分析河流類型結構特征與河流功能內涵、潛力的基礎上,建立了河流類型與河流功能潛力大小之間的對應關系,為河流的功能管理奠定了基礎。③提出了河流類型功能管理技術框架,該框架依據河流分類、以不同河流類型的12種功能潛力來調控對功能的使用,包含了水量、水質和生態管理目標,為河流管理提供了一種新的思路和方法。
本書提出的理論與方法可應用到河流管理領域,有助于提升河流管理活動的目標性、精準性、實踐性和系統性。相信本書的出版將會推動河流分類管理理論和方法的發展及普及,為河流管理及河流功能可持續利用做出貢獻。
本書從河流結構入手,由內到外,由局部到整體,分9章系統地論述了河流分類、河流功能和河流功能管理技術框架的思路、理論、方法、步驟和內容等。全書主要內容包括:第1章緒論,主要講述了河流基本理論、認識及河流管理發展歷程;第2章國內外研究進展綜述,主要從河流地貌、河流分類、河流功能3個方面論述了國內外研究進展,為后續章節提供研究基礎;第3章河流系統及其結構,講述了如何認識河流系統、河流系統的物理和生態結構、河流系統學和倫理學特征,為基于河流結構特征的河流分類和功能分析提供支撐點和理論基礎;第4章基于結構特征河流分類方法,講述了從河流結構特征差異入手建立河流分類方法及其使用方法和步驟;第5章河流功能理論分析,主要講述了河流功能的內涵、分類、影響因素、特征、表征和評估;第6章河流類型功能辨析,主要講述了河流類型的功能影響因素和功能潛力;第7章河流類型功能管理技術框架構建,將河流分類和河流功能集成在統一框架下,回答了河流管理中涉及的河流管理目標、管理對象、管理手段和管理內容4個關鍵問題;第8章實例研究,以永定河為例,對河流進行了分類和功能管理;第9章結論與展望,對本書的內容進行了總結,并對后續研究進行了展望。
本書的主要特色是針對河流功能的可持續利用,將河流分類與河流功能系統的集成在統一框架下,針對性和實用性較強,理論分析與技術方法有效結合,按照本書的步驟進行實踐,可提高讀者對河流的認識及動手實踐的能力,輔助解決關鍵問題。
趙銀軍,博士、副教授、碩士研究生導師、軟件設計師,美國加利福尼亞大學伯克利分校訪問學者。廣西師范學院地理科學與規劃學院院長助理,并擔任國家自然科學基金通信評審專家、科學出版社出版顧問。研究方向為地理信息系統設計與應用、河流分類、河流功能等。主持2項國家自然科學基金、1項廣西自然科學基金、1項省級教改項目及其他項目若干,參與5項國家自然科學基金及省級研究項目,發表論文30余篇,出版著作2部。
前言
1 緒論
1.1 河流及其特征
1.1.1 河流物理特征
1.1.2 河流化學特征
1.2 我國河流現狀
1.2.1 基本概況
1.2.2 開發利用
1.2.3 存在的問題
1.3 河流管理發展歷程
1.3.1 國外河流管理發展歷程
1.3.2 國內河流管理發展歷程
1.3.3 河流健康理念的提出
1.3.4 河流管理中存在的問題
1.4 研究意義
2 國內外研究進展綜述
2.1 河流地貌研究
2.2 河流分類研究
2.3 河流功能研究
2.4 研究建議
3 河流系統及其結構
3.1 河流系統概念模型
3.2 河流系統結構
3.2.1 河流物理結構
3.2.2 河流生態結構
3.3 河流系統特征
3.3.1 河流系統學特征
3.3.2 河流系統倫理學特征
4 基于結構特征河流分類方法
4.1 分類、分區及原則
4.2 河流尺度
4.3 河流分類流程
4.4 河流分類指標
4.5 河流分類程序
4.6 河流分類步驟
4.7 分類結果
4.8 分類方法特點
5 河流功能理論分析
5.1 河流功能認知
5.1.1 河流結構決定河流功能
5.1.2 通過“流”實現河流功能
5.1.3 通過對需求的滿足表現河流功能
5.2 河流功能分類
5.2.1 河流自然功能
5.2.2 河流生態功能
5.2.3 河流社會功能
5.3 河流功能與河流生態系統服務功能對比
5.4 河流功能的影響因素
5.5 河流功能對氣候變化的響應
5.6 河流功能對人類活動的響應
5.7 河流功能特征
5.8 河流功能表征與評估
5.8.1 河流功能分類表征
5.8.2 河流功能評估
6 河流類型功能辨析
6.1 河流類型與功能的關系
6.2 河流類型的功能影響因素
6.3 常見河流類型的功能潛力
7 河流類型功能管理技術框架構建
7.1 河流管理理念原則
7.2 技術框架構建思路
7.3 河流功能管理過程
7.4 技術框架的構建
7.4.1 定位管理策略
7.4.2 設計管理活動
7.5 技術框架的特點
8 實例研究
8.1 永定河河流分類
8.1.1 區域背景調查
8.1.2 識別結構斷點
8.1.3 河流分類
8.2 永定河功能狀況分析與評價
8.3 基于河流類型功能的永定河管理對策
8.4 本章小結
9 結論與展望
9.1 結論
9.2 展望
參考文獻
附錄1
附錄2