《地下水资源可持续开发理论与实践》共七章，主要阐述了地下水资源变值系统理论，基于变值系统理论的地下水资源计算实例、预测预报、联合优化调度，地下水资源开发与管理，以及地下水资源可持续开发等。《地下水资源可持续开发理论与实践》可供地质、水利水电、环境、市政等领域的科技人员及高等院校相关专业的师生参考。

　　我国是世界上开发利用地下水最早的国家之一。据考古资料证实，早在我国仰韶文化的母系氏族公社时期就有了水井。由浙江省余姚县河姆渡村遗址的挖掘资料可知，距今约5700年前，已经广泛地会凿井取水，凿井的技术已达到一定的水平。由河北省藁城县台西村发现的商代遗址可知，距今3500多年前，已经使用了结构复杂的木质井盘。在距今2000多年前的春秋战国时代，凿井技术得到了进一步的提高，在四川自贡一带有凿井深达数百米的盐井，并有取出地下卤水煮盐的文字记载，可以说这是世界上在岩石中开凿的第一批深井。管仲在《管子》一书的地员篇中，曾对不同土质、不同地形条件下地下水的埋藏和水质做了系统的论述，表明在当时对地下水的分布已有了相当深刻的认识。在汉武帝时代（距今约2000多年），修筑的陕西渭北高原上的“龙首渠”是我国最早利用井渠结合进行农田灌溉的典型范例，据记载，井深可达130多米。可见生息在黄河流域的劳动人民，早已有效地开发利用了地下水作为生活和灌溉用水，并且还对地下水进行了论述。驰名中外的新疆“坎儿井”的构筑利用[4]，表明我国劳动人民积累了宝贵的经验，直至今日仍不失为开发利用地下水的有效措施之一。
　　1949年以前，我国只有局部地区开发利用地下水，而且大多数是广大农村，利用浅井解决人畜用水，开采量非常有限。中国大规模地开发利用地下水是20世纪50年代特别是70年代以后。据1961年统计，华北地区的冀、鲁、豫三省各类井灌类水井达11万眼；20世纪50年代和60年代初，主要有北京、西安、包头、保定、上海等少数大中城市开采地下水，作为城市供水水源；20世纪60年代初期至70年代，北方气候连续干旱，为满足农业灌溉的需求，普遍开展了大规模抗旱打井运动，黄淮海平原等地区地下水开采量急剧增加；20世纪70年代以来，随着城市和工业基地建设的迅速发展，北方干旱半干旱地区的一些大中城市大力开发地下水作为供水水源；近年来，由于地表水污染的加重，南方的部分城镇居民生活饮用水源，也由利用地表水源转为开采地下水源。
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第一章 绪论
1.1 本书的写作背景和意义
1.2 地下水资源的定义和分类
1.3 地下水资源计算和评价方法综述
1.4 地下水资源预测方法综述
1.5 地下水资源规划管理模型综述
1.6 当代可持续发展研究综述
1.7 地下水资源可持续开发研究综述
第二章 地下水资源变值系统理论
2.1 给水度的测定与计算
2.1.1 给水度的概念及其发展
2.1.2 常值给水度的确定方法
2.1.3 变值给水度的确定方法
2.2 降雨人渗补给系数
2.2.1 降雨人渗补给系数计算
2.2.2 影响降雨入渗补给系数的主要因素
2.3 灌溉人渗补给系数与灌溉回归系数
2.3.1 灌溉人渗补给系数
2.3.2 灌溉回归系数
2.4 潜水蒸发系数
2.5 其他水文地质参数
2.5.1 渗透系数和导水系数
2.5.2 储水率与储水系数
2.5.3 越流系数和越流因数
2.6 平原浅层地下水补给资源确定
2.6.1 降雨入渗补给量
2.6.2 灌溉入渗补给量的计算
2.6.3 河渠渗漏补给量
2.6.4 其他补给量的计算
2.6.5 重复量的计算
2.7 地下水资源变值系统的理论与方法
2.7.1 问题的提出
2.7.2 水文及水文地质参数变值系统
2.7.3 地下水资源量变值系统
2.7.4 地下水最佳埋深及地下水库可能最大补给量
第三章 基于变值系统理论的地下水资源计算实例
3.1 降水与蒸发基础
3.1.1 降雨类型
3.1.2 降水的基本要素
3.1.3 降水资料的获取及其分析
3.1.4 区域平均降水量的计算
3.1.5 影响降水的因素
3.1.6 水面蒸发简介
3.1.7 影响水面蒸发的因素
3.1.8 水面蒸发的计算与观测
3.1.9 水面蒸发的特点
3.1.10 土壤蒸发简介
3.1.11 土壤蒸发的影响因素
3.1.12 土壤蒸发的确定
3.2 地下水动态资料的修正
3.2.1 影响地下水水位动态的主要因素
3.2.2 地下水动态资料的修正
3.3 计算实例
3.3.1 水资源计算评价的分区
3.3.2 各分区水文及水文地质参数确定
3.3.3 水资源计算与评价
第四章 地下水资源评价开发与管理
4.1 地下水资源评价简介
4.1.1 地下水资源评价方法的分类
4.1.2 地下水资源评价的主要任务与内容
4.1.3 地下水库及其特征水位
4.2 地下水资源评价的方法
4.2.1 地下水稳定流法
4.2.2 非稳定流计算法
4.2.3 相关分析法
4.2.4 地下水资源调节计算法
4.3 地下水资源的开发利用
4.3.1 水源地的选择
4.3.2 管井
4.3.3 渗渠
4.3.4 大口井
4.3.5 辐射井
4.3.6 坎儿井
4.4 地下水资源管理
4.4.1 地下水位区域性持续下降
4.4.2 地面沉降
4.4.3 岩溶地面塌陷
4.4.4 地下水水质恶化
4.4.5 地下水人工补给
4.4.6 地下水管理的含义与内容
4.4.7 地下水管理的技术方法
4.4.8 地下水管理模型
第五章 基于变值系统理论的地下水资源预测预报
5.1 地下水资源预测预报的目的与意义
5.2 地下水资源预测预报的复杂性和不确定性
5.3 现代小波分析方法的特点及应用
5.4 MATLAB软件及其小波分析工具箱简介
5.5 小波分析用于地下水动态信号的统计、消噪和压缩
5.6 小波分析用于地下水动态信号发展趋势的识别
5.7 小波分析用于地下水动态的频谱特征分析
5.8 基于变值系统理论的地下水资源短期预报
5.8.1 博克斯-詹金斯模型简介
5.8.2 SAS、SPSS、STATISTICA软件简介
5.8.3 应用实例
5.9 基于变值系统理论的地下水资源长期预报
第六章 基于变值系统理论的地表水与地下水联合优化调度
6.1 概述
6.2 动态规划的基本概念
6.3 动态规划的基本原理和基本方程
6.4 优化灌溉制度模型
6.4.1 作物模型
6.4.2 作物灌溉制度的优化模型及求解方法
6.5 地表水与地下水优化分配模型
6.6 耕地资源优化分配模型
6.7 模型参数的选取
6.8 模型计算结果
6.9 计算结果分析
第七章 地下水资源可持续开发的进一步思考
7.1 地下水资源的功能排序和承载力分析
7.2 地下水资源可持续开发的保证措施
7.3 哲学视野中的地下水资源可持续开发
参考文献
后记