本書在田野考古調(diào)查的基礎(chǔ)上，集資料性與學(xué)術(shù)性為一體，對菏澤市現(xiàn)存的漢代至清代有代表性的各單體石刻，就其存放單位、形制、基本內(nèi)容等均做了言簡意賅的題錄；對涉及的重要?dú)v史事件和人物，也逐一做了簡介。進(jìn)而，以歷史發(fā)展為脈絡(luò)，分別對菏澤市古石刻的起源、形制、分類、紀(jì)時(shí)和價(jià)值等進(jìn)行了總結(jié)和概述，為研究魯西南地區(qū)古代的社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、文化、民族、宗教、藝術(shù)、民俗等研究和今后有關(guān)菏澤市古石刻的保護(hù)工作，提供了翔實(shí)的資料。
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水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基，解決好水資源問題是關(guān)系國計(jì)民生和社會(huì)發(fā)展的長遠(yuǎn)大計(jì)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和全球氣候變化影響加大，水資源污染及短缺問題、發(fā)展需求與水資源條件之間的矛盾等更加突出。水資源己從自然資源上升為國家基礎(chǔ)出性和關(guān)鍵性戰(zhàn)略資源，成為生態(tài)環(huán)境演變與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵條件。水資源短缺所引發(fā)的生產(chǎn)、生活和生態(tài)等問題引起國際社會(huì)的高度重視。各國政府和科學(xué)界積極開展區(qū)域水文水資源的相關(guān)研究工作，旨在為流域綜合管理奠定更為堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。
山西作為煤炭大省，一直以來飽受水資源短缺困擾，屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)。山西具有獨(dú)特的“水煤共存系統(tǒng)”，煤層、含水層和隔水層共同賦存于一個(gè)地質(zhì)體中，三者相互作用。胡錦濤與溫家寶在山西視察時(shí)指出：“山西大的制約在水，要把水利建設(shè)擺在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展十分重要的地位，促進(jìn)水資源合理開發(fā)、高效利用和有效保護(hù)�！敝甘揪兄辛松轿饕ΓY源短缺成為制約山西經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的“瓶頸”。加強(qiáng)流域水文規(guī)律與水資源安全利用等關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)，大幅度提高水資源對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保障能力，勢在必行。
國家國際科技合作專項(xiàng)項(xiàng)目“山西汾河流域水資源聯(lián)合調(diào)控技術(shù)合作研究”進(jìn)展順利，取得了豐碩成果，產(chǎn)生了重要影響，為穩(wěn)定和培養(yǎng)流域水文水資源與管理方面人才起到了實(shí)質(zhì)性作用。該研究成果可為汾河流域?qū)嵭Y源綜合調(diào)控、實(shí)現(xiàn)區(qū)域水資源的辦調(diào)管理提供決策依據(jù)，對促進(jìn)汾河流域水資源永續(xù)利用與經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
本書集成了汾河流域水文水資源研究的系列成果，秦作棟提出總體思路和基本框架，并組織撰稿和定稿，楊永剛負(fù)責(zé)全書統(tǒng)稿和整體審編，薛占金負(fù)責(zé)書稿修訂等工作。
第1章由秦作棟執(zhí)筆；第2章由薛占金執(zhí)筆；第3章由秦作棟和薛占金執(zhí)筆；第4章由秦作棟、張凱和陸志祥執(zhí)筆；第5章由楊永剛執(zhí)筆；第6章由楊永剛和李彩梅執(zhí)筆；第7章由楊永剛和孟志龍執(zhí)筆；第8章由楊永剛和胡晉飛執(zhí)筆；第9章由秦作棟和楊永剛執(zhí)筆。
孟志龍、李彩梅、胡晉飛、李國琴和翟穎倩對書稿內(nèi)容、字句、格式、單位等進(jìn)行了檢查和修改。
本書的組織、編寫和出版得到了國家國際科技合作專項(xiàng)項(xiàng)目“山西汾河流域水資源聯(lián)合調(diào)控技術(shù)合作研究”、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“汾河水源區(qū)典型小流域不同景觀帶水文過程研究”、山西省基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目“生態(tài)脆弱礦區(qū)水生態(tài)退化成因與修復(fù)重建技術(shù)集成研究”以及山西水務(wù)投資集團(tuán)汾河水務(wù)有限公司的聯(lián)合資助。書稿撰寫過程中得到了山西大學(xué)的大力支持，在此一并致謝！
目錄
前言
第1章 緒論1
1.1問題的提出1
1.2水資源的概念3
1.3水資源的屬性6
1.3.1自然屬性6
1.3.2經(jīng)濟(jì)屬性7
1.3.3社會(huì)屬性9
1.3.4資產(chǎn)屬性11
1.3.5環(huán)境屬性12
1.4水資源的形成14
1.4.1自然水循環(huán)14
1.4.2社會(huì)水循環(huán)16
1.4.3水資源的形成20
參考文獻(xiàn)22
第2章 汾河流域的環(huán)境特征 24
2.1汾河流域史話24
2.2地理位置與行政區(qū)劃26
2.3自然地理特征26
2.3.1地形地貌26
2.3.2氣象氣候28
2.3.3河流水系28
2.3.4區(qū)域地質(zhì)31
2.3.5生物條件32
2.3.6土壤環(huán)境33
2.4社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征34
參考文獻(xiàn)36
第3章 汾河流域水資源評價(jià)37
3.1水資源評價(jià)原則與內(nèi)容37
3.1.1水資源評價(jià)原則37
3.1.2水資源評價(jià)內(nèi)容38
3.2地表水資源評價(jià) 40
3.2.1降水量評價(jià)40
3.2.2水面蒸發(fā)量及干旱指數(shù)41
3.2.3地表水資源時(shí)空分布特征分析42
3.2.4地表水可利用量估算43
3.3地下水資源評價(jià) 43
3.3.1地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀43
3.3.2水文及水文地質(zhì)參數(shù)分析計(jì)算與確定45
3.3.3盆地平原區(qū)地下水資源量計(jì)算46
3.3.4山丘區(qū)地下水資源量計(jì)算47
3.3.5地下水可開采量評價(jià)47
3.4水資源總量評價(jià)48
3.4.1水資源總量48
3.4.2重復(fù)量的計(jì)算48
3.4.3水資源可利用量估算48
3.5水資源質(zhì)量評價(jià) 49
3.5.1地表水質(zhì)量評價(jià)49
3.5.2地下水質(zhì)量評價(jià)51
3.6水資源開發(fā)利用評價(jià)53
3.6.1供水工程及供水量53
3.6.2用水量調(diào)查評價(jià)53
3.6.3耗水量及廢污水排放量54
3.6.4水資源開發(fā)利用程度 55
參考文獻(xiàn)55
第4章 汾河流域徑流與水土侵蝕過程56
4.1研究進(jìn)展56
4.2方法原理58
4.3數(shù)據(jù)分析與處理60
4.3.1氣象數(shù)據(jù)庫建立 61
4.3.2 DEM數(shù)據(jù)建立62
4.3.3土地利用數(shù)據(jù)庫的建立62
4.3.4土壤屬性數(shù)據(jù)庫的建立64
4.3.5水文數(shù)據(jù)庫建立 67
4.4模型構(gòu)建與運(yùn)行69
4.4.1模型輸入?yún)?shù)的賦值69
4.4.2模型運(yùn)行時(shí)方法的選擇69
4.4.3汾河上游土地利用／覆被變化分析69
4.4.4基于DEM的汾河流域河網(wǎng)水系提取73
4.4.5子流域的劃分 74
4.4.6模型構(gòu)建及評價(jià)75
4.5土地利用／覆被變化下徑流過程模擬研究79
4.5.1地表徑流計(jì)算79
4.5.2地下徑流(Base Flow) 80
4.5.3下滲計(jì)算(Infiltration) 80
4.5.4壤中流計(jì)算81
4.5.5蒸散發(fā)計(jì)算81
4.5.6傳輸損失計(jì)算81
4.6土地利用／覆被變化下土壤侵蝕過程模擬研究85
4.6.1土壤侵蝕因子Ku SLE 86
4.6.2植被覆蓋和作物管理因子CUSLE 87
4.6.3保持措施因子PUSLE87
4.6.4地形因子/SUSLE87
4.7土地利用／覆被變化下徑流泥沙對比分析90
4.8不同情景下徑流與土壤侵蝕過程模擬預(yù)測 94
4.9本章小結(jié) 98
參考文獻(xiàn)99
第5章 汾河流域水文過程研究108
5.1研究進(jìn)展108
5.1.1水文過程研究進(jìn)展108
5.1.2同位素水文研究進(jìn)展110
5.2方法原理113
5.2.1同位素分析113
5.2.2水化學(xué)分析方法114
5.2.3 PHREEQC模擬115
5.2.4樣品采集與現(xiàn)場測定116
5.2.5實(shí)驗(yàn)室測定116
5.3汾河上游流域水文過程研究118
5.3.1植被帶譜分析118
5.3.2水文地質(zhì)分析119
5.3.3景觀帶尺度水化學(xué)過程分析120
5.3.4景觀帶尺度水文過程同位素示蹤121
5.4汾河中下游流域水文過程研究124
5.4.1研究區(qū)水文地質(zhì)分析124
5.4.2地表水水化學(xué)特征126
5.4.3淺層地下水的水化學(xué)特征126
5.4.4地表水同位素特征128
5.4.5研究區(qū)淺層地下水同位素特征128
5.4.6汾河干流河水、淺層地下水及大氣降水的轉(zhuǎn)化關(guān)系129
5.5本章小結(jié)130
參考文獻(xiàn)131
第6章 汾河流域水文系統(tǒng)破壞過程研究138
6.1研究動(dòng)態(tài)139
6.1.1同位素示蹤技術(shù)研究動(dòng)態(tài)139
6.1.2水文過程模擬研究動(dòng)態(tài)139
6.1.3FEFLOW地下水?dāng)?shù)值模擬研究動(dòng)態(tài)141
6.1.4礦區(qū)地下水?dāng)?shù)值模擬研究動(dòng)態(tài)143
6.2方法原理144
6.2.1樣品采集與現(xiàn)場測定144
6.2.2實(shí)驗(yàn)室測定145
6.2.3模型模擬145
6.3汾河流域水文系統(tǒng)破壞過程示蹤研究145
6.3.1采礦活動(dòng)對地表水的破壞146
6.3.2采礦活動(dòng)對地下水的破壞148
6.3.3結(jié)論與討論150
6.4典型礦區(qū)水文系統(tǒng)破壞過程模擬研究150
6.4.1模型構(gòu)建150
6.4.2模型識(shí)別與參數(shù)校驗(yàn)153
6.4.3模型預(yù)報(bào)及應(yīng)用155
6.4.4結(jié)論與討論160
6.5典型小流域水文系統(tǒng)破壞過程模擬研究161
6.5.1晉祠泉域地下水?dāng)?shù)值模型建立163
6.5.2工礦區(qū)地下水模型參數(shù)敏感性分析177
6.5.3模型預(yù)報(bào)及應(yīng)用180
6.5.4結(jié)論與討論186
6.6本章小結(jié)187
參考文獻(xiàn)188
第7章 汾河流域水文系統(tǒng)污染過程研究192
7.1研究動(dòng)態(tài)193
7.1.1國外研究進(jìn)展193
7.1.2國內(nèi)研究進(jìn)展195
7.2方法原理198
7.2.1氮同位素198
7.2.2氧同位素199
7.2.315N和180相關(guān)法的優(yōu)點(diǎn)199
7.3汾河流域中下游水體污染過程的同位素示蹤研究199
7.3.1研究區(qū)水文地質(zhì)條件 200
7.3.2樣品采集與測定201
7.3.3礦區(qū)水質(zhì)分析評價(jià)202
7.3.4水體中三氮轉(zhuǎn)化過程203
7.3.5水體污染源的氮氧同位素示蹤 204
7.3.6水體污染過程的化學(xué)信號(hào)甄別 206
7.4結(jié)論212
7.5本章小結(jié)212
參考文獻(xiàn) 213
第8章 汾河流域水資源承載力研究217
8.1研究動(dòng)態(tài)218
8.1.1水資源承載力概述 218
8.1.2水資源承載力研究進(jìn)展219
8.1.3水資源承載力的研究方向224
8.2方法原理227
8.2.1水資源賦存狀況228
8.2.2用水結(jié)構(gòu)和用水水平 228
8.2.3水資源承載力計(jì)算 229
8.2.4水資源承載力評價(jià)指標(biāo)體系 231
8.3水資源承載力研究 233
8.3.1數(shù)據(jù)來源234
8.3.2水資源承載力研究結(jié)果235
8.4結(jié)論243
8.4.1水資源開發(fā)利用對策 243
8.4.2水資源承載力研究中存在的問題 245
8.5本章小結(jié) 246
參考文獻(xiàn)247
第9章 汾河流域水資源聯(lián)合調(diào)控研究 250
9.1汾河流域水資源聯(lián)合調(diào)控的總體思路250
9.1.1聯(lián)合調(diào)控思路 250
9.1.2聯(lián)合調(diào)控原則 251
9.2汾河流域水資源聯(lián)合調(diào)控的體系構(gòu)建 252
9.2.1聯(lián)合調(diào)控分區(qū)252
9.2.2聯(lián)合調(diào)控體系253
9.3汾河流域水資源聯(lián)合調(diào)控的水源分析255
9.3.1地表水源分析 255
9.3.2地下水源分析 261
9.3.3生活節(jié)水分析262
9.3.4中水回用分析263
9.3.5非傳統(tǒng)水源分析264
9.4汾河流域水資源聯(lián)合調(diào)控的路徑選擇264
9.4.1聯(lián)合調(diào)控層次 264
9.4.2聯(lián)合調(diào)控路徑265
9.5汾河流域水資源聯(lián)合調(diào)控的對策分析270
9.5.1發(fā)揮政府職能270
9.5.2建設(shè)節(jié)水型社會(huì)271
9.5.3加強(qiáng)水源保護(hù)272
9.5.4實(shí)施“紅線”管理272
9.5.5加強(qiáng)一體化管理272
9.5.6完善管理機(jī)制273
9.5.7強(qiáng)化科技支撐 273
參考文獻(xiàn)274
1）倫理性
一是人類與水資源的關(guān)系體現(xiàn)著倫理道德特征，即人類是以一種什么樣的態(tài)度對待水資源。以往人們總認(rèn)為水資源取之不盡，用之不竭，以一種粗暴的、掠奪性的態(tài)度去開發(fā)水資源，而水資源則以洪水、水污染、干旱等方式對人類進(jìn)行報(bào)復(fù)；人類在開發(fā)過程中逐步認(rèn)識(shí)到“以道德的方式對待自然界（水資源）的重要性”。二是在于財(cái)富的代際均衡。水資源是人類生存的基礎(chǔ)資源，不僅要滿足當(dāng)代人的需要，也要滿足后代人的需要，應(yīng)以道德的理念去對待和開發(fā)水資源，進(jìn)行“財(cái)富轉(zhuǎn)移”，保證后代平等的發(fā)展權(quán)利。三是在于實(shí)現(xiàn)效率，兼顧公平。公平是社會(huì)問題，在水資源使用面前人人平等，維持基本的生存需要是社會(huì)的最根本義務(wù)。即商品水尤其是生活用水具有社會(huì)福利性，其價(jià)格的確定更多地具有社會(huì)福利性質(zhì)的政策傾斜，這時(shí)政府必須發(fā)揮必要作用，對用戶或水經(jīng)營者予以一定補(bǔ)貼。所以，只有真正認(rèn)識(shí)并貫徹在水資源開發(fā)中，才可以說“學(xué)會(huì)在有限的水資源中生存，就等于在處理人與水的關(guān)系上進(jìn)行了一場大的變革”（桑德拉·波斯泰爾，1998）。
2）壟斷性
除由于自然條件限制造成的自然壟斷外，我國水資源商品經(jīng)營的壟斷性已從法律的角度進(jìn)行了界定。2002年頒布實(shí)施的新《水法》明確規(guī)定“水資源屬于國家所有�！r(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織所有的水塘和由農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織修建管理的水庫中的水，歸該農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織使用”，即行政壟斷。水資源商品經(jīng)營的壟斷性有其必然的原因，即：①水資源關(guān)系到國計(jì)民生，只有國家能從戰(zhàn)略和人性的角度對水資源進(jìn)行有效的規(guī)劃和分配，任何單位和個(gè)人都可能僅考慮某一方面的利益而不能顧全大局；②即使水資源具有部分可再生性，但總的來看水資源是供不應(yīng)求且日益稀缺，供需矛盾日益突出，在我國個(gè)別地區(qū)己直接影響著人民的生活質(zhì)量和制約著經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展；③水資源的用途廣泛，可以說水資源創(chuàng)造和影響著社會(huì)文明。由于長距離調(diào)水的不經(jīng)濟(jì)性造成各地區(qū)用水的自然壟斷格局，商品水的交易在我國尚不具備條件；商品水經(jīng)營者的行政壟斷，一是由商品水的特殊性決定了政府必須進(jìn)行壟斷以保證社會(huì)各階層和各個(gè)方面都能夠有符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的水用；二是水經(jīng)營者為取得更多的政府補(bǔ)貼和相對高的利潤而追求壟斷地位的穩(wěn)固（寧立波、徐恒力，2004）。
但是，對水資源的國家壟斷只是我國《水法》的規(guī)定，事實(shí)上很難實(shí)現(xiàn)國家壟斷。因?yàn)榈胤秸鳛閲业南聦贆C(jī)構(gòu)，雖然其壟斷從某種意義上可以說代表著國家利益，但事實(shí)上地方政府往往過多追求自身利益而忽視國家利益，以一個(gè)流域?yàn)槔�，上游的地方政府可能只考慮當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)發(fā)展而不會(huì)顧及中下游地區(qū)的用水，同樣中游的地方政府可能忽略下游地區(qū)，這種區(qū)段分割實(shí)現(xiàn)的只是地方壟斷，國家利益無從談起。浙江義烏與東陽的水交易引起該流域其他地區(qū)的不滿即是例證。如此局面一是造成國家水權(quán)的虛置；二是造成用水的混亂，資源配置效率難以提高（寧立波、徐恒力，2004）。
3）準(zhǔn)公共物品性
公共物品是指那些在消費(fèi)上具有非競爭性與非排他性的物品。非競爭性是指一個(gè)人消費(fèi)某件物品并不妨礙其他人同時(shí)消費(fèi)同一件物品。非排他性是指只要社會(huì)存在某一公共物品，就不能排斥社會(huì)上的任何人消費(fèi)該物品（余永定等，1999）。從公共物品的定義和特征看，水資源屬于準(zhǔn)公共物品，即具有有限的非競爭性與非排他性。其最主要的特點(diǎn)在于具有“擁擠性”，就是說，在水資源的消費(fèi)中，當(dāng)消費(fèi)者數(shù)量從零增加到某一個(gè)可能是相當(dāng)大的正數(shù)時(shí)即達(dá)到了擁擠點(diǎn)，這時(shí)新增加的消費(fèi)者的邊際成本開始上升。當(dāng)最后達(dá)到容量的極限值時(shí)，增加額外消費(fèi)者的邊際成本趨于無窮大。尤其是當(dāng)政府免費(fèi)提供水資源或象征性地收費(fèi)，人們必然無控制地過度消費(fèi)或者說浪費(fèi)，這時(shí)政府對多提供一些人消費(fèi)水所花費(fèi)的邊際成本就會(huì)很大，自然造成擁擠性加劇。我國的現(xiàn)實(shí)就是如此。雖然在我國許多地區(qū)的水資源費(fèi)或水價(jià)已經(jīng)進(jìn)行過多次調(diào)整，但仍只是象征性的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到與供水成本的平衡。在黃河流域，500t黃河水的水費(fèi)買不到一瓶礦泉水，可想其水價(jià)之低廉（寧立波、徐恒力，2004）。
4）開發(fā)中的外部不經(jīng)濟(jì)性
外部性是指在實(shí)際經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，生產(chǎn)者或消費(fèi)者對其他生產(chǎn)者或消費(fèi)者帶來的非市場性影響（余永定等，1999），其中有害的影響稱為外部不經(jīng)濟(jì)。從資源配置的角度看，外部性導(dǎo)致資源配置的低效率。水資源開發(fā)的外部不經(jīng)濟(jì)主要表現(xiàn)在：①對生態(tài)環(huán)境的影響，因?yàn)樗Y源不僅對生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)或惡化起著重要作用，而且其本身也是生態(tài)環(huán)境的組成因子之一，在環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)中將之稱為“環(huán)境成本”；②對水文循環(huán)系統(tǒng)的破壞，過度的水資源開發(fā)影響了水資源自身的更新速率，人為地割斷了水文循環(huán)，破壞了其系統(tǒng)性（寧立波、徐恒力，2004）。
……
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