閘控河流水文生態(tài)效應分析與調控

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 河流水資源開發(fā)利用 1
1.2 河流水生態(tài)問題 2
1.3 閘壩建設的水文生態(tài)效應 3
1.4 需要研究和解決的關鍵科學問題 6
1.5 研究狀況及成果創(chuàng)新 8
第2章 理論基礎與關鍵技術 12
2.1 河流生態(tài)水文效應分析 12
2.1.1 河流生態(tài)水文系統(tǒng)及其特征 12
2.1.2 河流生態(tài)水文效應關鍵因素 14
2.1.3 閘控河流及其特征 15
2.1.4 閘控河流生態(tài)水文效應量化方法 17
2.2 河流水生態(tài)系統(tǒng)健康評價 20
2.2.1 閘控河流水生態(tài)健康的概念及內涵 20
2.2.2 閘控河流水生態(tài)健康評價指標體系構建 21
2.2.3 水生態(tài)健康關鍵影響因子識別 25
2.2.4 水生態(tài)健康評價方法及標準 27
2.3 閘壩調控能力識別 29
2.3.1 閘壩調控能力內涵與定義 29
2.3.2 閘壩調控能力評價指標體系 30
2.3.3 閘壩調控能力計算方法 32
2.3.4 閘壩調控能力應用途徑 33
2.4 閘控河流水質-水量模擬 34
2.4.1 閘壩對河流水質水量影響機理 34
2.4.2 閘壩對河流水質水量影響模擬 36
2.5 閘控河流水資源-水生態(tài)和諧調控 38
2.5.1 閘控河流水生態(tài)健康和諧調控概述 38
2.5.2 閘壩生態(tài)調控的類型 39
2.5.3 調控體系與模型框架 40
第3章 沙潁河流域水生態(tài)系統(tǒng)狀況調查 42
3.1 沙潁河流域概況 42
3.2 流域水系結構及特征 43
3.3 流域水文狀況分析 46
3.4 流域水質狀況分析 47
3.5 流域水生態(tài)狀況調查分析 49
3.6 流域水生態(tài)系統(tǒng)問題分析 53
第4章 閘控河流水文生態(tài)效應分析與評價 55
4.1 閘控河流水文生態(tài)相互作用機理 55
4.1.1 水量-水質相互作用 55
4.1.2 水量-水生態(tài)相互作用 55
4.1.3 水質-水生態(tài)相互作用 56
4.1.4 水量-水質-水生態(tài)相互作用 56
4.2 閘壩運行的水文效應分析 57
4.2.1 閘壩運行對水文情勢的影響 57
4.2.2 閘壩運行的水環(huán)境效應分析 64
4.3 閘控河流水生態(tài)系統(tǒng)健康評價 66
4.3.1 流域水生態(tài)調查 66
4.3.2 水生態(tài)健康關鍵影響因子識別 70
4.3.3 水生態(tài)健康評價指標體系構建 78
4.3.4 水生態(tài)健康狀況評價結果分析 80
第5章 閘控河流水量-水質-水生態(tài)實驗研究 86
5.1 實驗區(qū)概況 86
5.2 槐店閘水量-水質調控實驗 86
5.2.1 2010年3月和10月實驗 86
5.2.2 2013年4月實驗 91
5.3 閘壩調控水環(huán)境實驗 99
5.3.1 實驗設計 99
5.3.2 水質特征狀況分析 100
5.3.3 水生態(tài)特征狀況分析 104
第6章 閘控河流水量-水質-水生態(tài)模型研究 107
6.1 閘壩水量-水質防污調控模型 107
6.1.1 單一閘壩作用下的水動力-水質模型 107
6.1.2 閘壩群作用下水動力-水質模型 112
6.1.3 基于模擬-優(yōu)化的閘壩防污調控模型 119
6.2 閘控河流生態(tài)需水調控模型 121
6.2.1 閘控河流生態(tài)需水的調控準則 121
6.2.2 閘控河流生態(tài)需水的調控目標 122
6.2.3 基于水文情勢需求的閘壩生態(tài)調度模型 124
6.3 閘控河流水生態(tài)健康和諧調控模型 126
6.3.1 調控體系與模型構建 126
6.3.2 模型求解方法 128
第7章 閘控河流水量-水質-水生態(tài)調控研究 131
7.1 面向河流水質改善的閘壩防污調控 131
7.1.1 單一閘壩對河流水質水量作用分析 131
7.1.2 閘壩群對河流水質水量作用分析 134
7.1.3 基于模擬-優(yōu)化的閘壩防污調控 139
7.2 面向河流健康的生態(tài)需水調控 142
7.2.1 生態(tài)需水調控與閘壩運行管理 142
7.2.2 沙潁河流域典型閘壩生態(tài)調度模擬 144
7.3 面向河流水生態(tài)改善的水生態(tài)健康和諧調控 146
7.3.1 模型參數率定與模型驗證 146
7.3.2 調控情景及結果分析 150
7.3.3 調控情景結果分析 156
7.3.4 閘控河流水生態(tài)和諧調控措施研究 157
第8章 閘控河流水環(huán)境綜合調控保障體系 162
8.1 河流生態(tài)需水管理體系構建 162
8.1.1 河流適應性管理理論 162
8.1.2 生態(tài)需水調控的適應性管理 164
8.2 河流生態(tài)系統(tǒng)需水保障機制體系構建 165
8.2.1 河流生態(tài)用水管理制度分析及優(yōu)化 166
8.2.2 河流生態(tài)需水儲備機制分析 170
8.2.3 河流生態(tài)需水安全預警機制分析 172
8.2.4 河流生態(tài)補償機制分析 175
8.3 沙潁河流域水資源綜合調控管理措施體系 176
8.3.1 沙潁河流域生態(tài)調度的適應性管理需求 176
8.3.2 沙潁河流域水資源和諧調控措施研究 178
參考文獻 180