针对我国河流管理的需要,借鉴发达国家管理经验,综合运用水文水资源学、自然地理学、系统论、遥感与地理信息系统、管理学等理论与方法,面向河流功能可持续供给,建立由河流分类→河流类型→河流类型功能潜力辨析→河流类型功能状况评价→依据河流类型的功能潜力与功能现状之间的差距设计管理活动的全过程的管理方法,实现以河流类型功能潜力调控河流功能的使用,为河流管理提供一种新的思路和方法,丰富我国河流管理手段。主要完成了以下内容:(1)基于河流结构特征,面向河流功能管理构建了一种新的河流分类方法;(2)建立了河流类型与河流功能潜力之间对应关系;(3)构建了河流类型功能管理技术框架。
自20世纪50年代以来,随着人口、经济的持续增长及科学技术的飞速发展,人类对河流开发利用的深度和广度逐年提高,对河流系统造成了严重的伤害,损害了河流的功能,越来越呈现出河流的承载能力与迅速增长的人口和经济不相协调的态势,河流管理面临巨大挑战。目前,我国河流主要以水系进行资源编目,在流域管理基础上按行政区分段以水功能区(水环境功能区)、水量分配方案等为手段进行管理,仅考虑了水量、水质目标,管理手段较为单一且未能分类设置管理目标与等级,难以满足目前复杂多变的河流管理需求。因此,急需建立一个适应中国河流现状的河流分类及功能管理办法,服务于精细化河流管理实践。
本书深入探讨了河流分类与河流功能的原理及方法,将河流分类与河流功能关联起来,探索河流类型的功能潜力与功能现状,找到了河流功能可持续利用的理论基石。本书取得了以下成果:①提出了基于结构特征的河流分类方法。本方法以河流功能管理为目标,将人类活动影响程度纳入了分类指标系统,使其更加适用于目前已普遍遭受人类活动干扰的河流,并引入了3S技术大大减少了河流分类的工作量,实现可视化。②在分析河流类型结构特征与河流功能内涵、潜力的基础上,建立了河流类型与河流功能潜力大小之间的对应关系,为河流的功能管理奠定了基础。③提出了河流类型功能管理技术框架,该框架依据河流分类、以不同河流类型的12种功能潜力来调控对功能的使用,包含了水量、水质和生态管理目标,为河流管理提供了一种新的思路和方法。
本书提出的理论与方法可应用到河流管理领域,有助于提升河流管理活动的目标性、精准性、实践性和系统性。相信本书的出版将会推动河流分类管理理论和方法的发展及普及,为河流管理及河流功能可持续利用做出贡献。
本书从河流结构入手,由内到外,由局部到整体,分9章系统地论述了河流分类、河流功能和河流功能管理技术框架的思路、理论、方法、步骤和内容等。全书主要内容包括:第1章绪论,主要讲述了河流基本理论、认识及河流管理发展历程;第2章国内外研究进展综述,主要从河流地貌、河流分类、河流功能3个方面论述了国内外研究进展,为后续章节提供研究基础;第3章河流系统及其结构,讲述了如何认识河流系统、河流系统的物理和生态结构、河流系统学和伦理学特征,为基于河流结构特征的河流分类和功能分析提供支撑点和理论基础;第4章基于结构特征河流分类方法,讲述了从河流结构特征差异入手建立河流分类方法及其使用方法和步骤;第5章河流功能理论分析,主要讲述了河流功能的内涵、分类、影响因素、特征、表征和评估;第6章河流类型功能辨析,主要讲述了河流类型的功能影响因素和功能潜力;第7章河流类型功能管理技术框架构建,将河流分类和河流功能集成在统一框架下,回答了河流管理中涉及的河流管理目标、管理对象、管理手段和管理内容4个关键问题;第8章实例研究,以永定河为例,对河流进行了分类和功能管理;第9章结论与展望,对本书的内容进行了总结,并对后续研究进行了展望。
本书的主要特色是针对河流功能的可持续利用,将河流分类与河流功能系统的集成在统一框架下,针对性和实用性较强,理论分析与技术方法有效结合,按照本书的步骤进行实践,可提高读者对河流的认识及动手实践的能力,辅助解决关键问题。
赵银军,博士、副教授、硕士研究生导师、软件设计师,美国加利福尼亚大学伯克利分校访问学者。广西师范学院地理科学与规划学院院长助理,并担任国家自然科学基金通信评审专家、科学出版社出版顾问。研究方向为地理信息系统设计与应用、河流分类、河流功能等。主持2项国家自然科学基金、1项广西自然科学基金、1项省级教改项目及其他项目若干,参与5项国家自然科学基金及省级研究项目,发表论文30余篇,出版著作2部。
前言
1 绪论
1.1 河流及其特征
1.1.1 河流物理特征
1.1.2 河流化学特征
1.2 我国河流现状
1.2.1 基本概况
1.2.2 开发利用
1.2.3 存在的问题
1.3 河流管理发展历程
1.3.1 国外河流管理发展历程
1.3.2 国内河流管理发展历程
1.3.3 河流健康理念的提出
1.3.4 河流管理中存在的问题
1.4 研究意义
2 国内外研究进展综述
2.1 河流地貌研究
2.2 河流分类研究
2.3 河流功能研究
2.4 研究建议
3 河流系统及其结构
3.1 河流系统概念模型
3.2 河流系统结构
3.2.1 河流物理结构
3.2.2 河流生态结构
3.3 河流系统特征
3.3.1 河流系统学特征
3.3.2 河流系统伦理学特征
4 基于结构特征河流分类方法
4.1 分类、分区及原则
4.2 河流尺度
4.3 河流分类流程
4.4 河流分类指标
4.5 河流分类程序
4.6 河流分类步骤
4.7 分类结果
4.8 分类方法特点
5 河流功能理论分析
5.1 河流功能认知
5.1.1 河流结构决定河流功能
5.1.2 通过“流”实现河流功能
5.1.3 通过对需求的满足表现河流功能
5.2 河流功能分类
5.2.1 河流自然功能
5.2.2 河流生态功能
5.2.3 河流社会功能
5.3 河流功能与河流生态系统服务功能对比
5.4 河流功能的影响因素
5.5 河流功能对气候变化的响应
5.6 河流功能对人类活动的响应
5.7 河流功能特征
5.8 河流功能表征与评估
5.8.1 河流功能分类表征
5.8.2 河流功能评估
6 河流类型功能辨析
6.1 河流类型与功能的关系
6.2 河流类型的功能影响因素
6.3 常见河流类型的功能潜力
7 河流类型功能管理技术框架构建
7.1 河流管理理念原则
7.2 技术框架构建思路
7.3 河流功能管理过程
7.4 技术框架的构建
7.4.1 定位管理策略
7.4.2 设计管理活动
7.5 技术框架的特点
8 实例研究
8.1 永定河河流分类
8.1.1 区域背景调查
8.1.2 识别结构断点
8.1.3 河流分类
8.2 永定河功能状况分析与评价
8.3 基于河流类型功能的永定河管理对策
8.4 本章小结
9 结论与展望
9.1 结论
9.2 展望
参考文献
附录1
附录2