淮河流域水質-水量-水生態(tài)聯(lián)合調度

目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 3
1.1.1 河流生態(tài)流量 3
1.1.2 河流生態(tài)流量計算方法 6
1.1.3 流域水質-水量-水生態(tài)耦合模擬 9
1.1.4 閘壩調度 11
1.1.5 水環(huán)境監(jiān)測預報預警與應急響應 13
1.1.6 流域水質-水量-水生態(tài)聯(lián)合調度 14
1.2 研究目標與研究內容 16
1.2.1 研究目標 16
1.2.2 研究內容 17
1.3 研究總體思路 22
第2章 淮河流域概況 24
2.1 淮河流域簡介 24
2.1.1 自然地理概況 24
2.1.2 社會經濟概況 25
2.2 淮河流域水資源概況 26
2.3 淮河流域水污染概況 27
2.4 淮河流域水生態(tài)概況 29
第3章 淮河流域典型水域水生態(tài)調查及指示生物識別 30
3.1 淮河流域水生態(tài)現(xiàn)狀調查 30
3.1.1 樣點概況 30
3.1.2 采樣方法 31
3.2 數(shù)據(jù)分析方法 33
3.3 淮河流域水生態(tài)調查結果與分析 35
3.3.1 水質理化的時空分布特征 35
3.3.2 水生態(tài)調查結果 35
3.4 本章小結 44
第4章 淮河流域水生態(tài)系統(tǒng)對閘壩群調度的響應 46
4.1 水生態(tài)系統(tǒng)健康評價方法 46
4.1.1 水質評價方法 46
4.1.2 生物健康評價 48
4.2 淮河流域典型水體水質評價結果 49
4.2.1 淮河流域典型水體單因子水質污染評價 49
4.2.2 淮河流域典型水體水質綜合污染指數(shù)評價 50
4.3 淮河流域典型水體生物健康評價結果 50
4.3.1 單一生物指數(shù)評價 50
4.3.2 底棲動物生物完整性指數(shù)評價 51
4.4 生物指數(shù)與環(huán)境因子的關系 53
4.5 水質綜合污染指數(shù)和生物指數(shù)的相關性 55
4.6 本章小結 57
第5章 多閘壩平原河流生態(tài)流量過程推求及調控閾值確定 58
5.1 多閘壩平原河流生態(tài)流量過程推求方法 58
5.1.1 多閘壩平原河流生態(tài)流量過程推求步驟 58
5.1.2 魚類不同生命階段生態(tài)流量確定 59
5.2 淮河流域典型水體目標魚類篩選 61
5.3 目標魚類對關鍵生境因子響應曲線 63
5.3.1 目標魚類的生物學特性 63
5.3.2 目標魚類不同生命階段的響應曲線 63
5.4 淮河流域面向魚類生境的棲息地模型 65
5.4.1 淮河流域典型水體水環(huán)境模型 65
5.4.2 淮河流域典型水體棲息地模型 65
5.4.3 目標魚類棲息地空間特性分析 67
5.5 淮河流域典型水體生態(tài)流量過程確定 77
5.5.1 淮河流域典型水體生態(tài)流量過程計算 77
5.5.2 淮河流域典型水體生態(tài)流量過程比較與分析 80
5.6 本章小結 84
第6章 水質-水量-水生態(tài)耦合模擬技術 86
6.1 實地調查與室內外實驗 86
6.1.1 現(xiàn)場實驗 86
6.1.2 淮河水工實體模型污染物擴散試驗 95
6.2 資料收集與整理 103
6.3 水文-水動力-水質-水生態(tài)模型的構建 107
6.4 流域分布式時變增益模型（DTVGM）的構建 108
6.4.1 分布式時變增益模型原理 108
6.4.2 研究區(qū)域數(shù)字化 114
6.4.3 分布式時變增益模型構建 116
6.5 臨洪預警模塊的研發(fā) 118
6.6 中長期水資源規(guī)劃模型的構建 119
6.6.1 研究區(qū)典型斷面以上流域面雨量頻率分析 121
6.6.2 中長期水資源規(guī)劃模型耦合生態(tài)流量邊界 124
6.7 河網(wǎng)一維水動力-水質模型的構建 126
6.7.1 模型框架 126
6.7.2 水動力子模型 126
6.7.3 堰閘泵調度子模型 132
6.7.4 行蓄洪區(qū)子模型 133
6.7.5 水質子模型 134
6.7.6 模型的率定和驗證 136
6.7.7 典型年（2003年）防污調度模擬 152
6.7.8 典型年（2013年）防污調度模擬 160
6.7.9 采樣試驗方案設計和模擬結果 164
6.8 二維水動力-水質模型構建 165
6.8.1 Godunov型有限體積框架下的二維水動力-水質模型 165
6.8.2 模型邊界的處理及模型耦合 171
6.8.3 模型的模擬與驗證 172
6.9 本章小結 176
第7章 生態(tài)需水保障關鍵指標及閘壩調控能力研究 178
7.1 閘壩功能與水資源時空分布 178
7.1.1 研究區(qū)閘壩工程情況 178
7.1.2 閘壩可調控水資源時空分布 192
7.2 基于閘壩調度的生態(tài)需水調控目標研究 199
7.2.1 水生態(tài)調控區(qū)段劃分 199
7.2.2 水生態(tài)需水保障關鍵指標與生態(tài)用水調控目標 205
7.3 閘壩水質-水量-水生態(tài)多目標調控能力識別研究 209
7.3.1 閘壩調控能力評價指標體系 209
7.3.2 指標權重的確定 212
7.3.3 閘壩調控能力評價方法 213
7.4 閘壩水質-水量-水生態(tài)多目標調控能力評估 220
7.4.1 重點閘壩選取 220
7.4.2 評估河段 220
7.4.3 閘壩調控能力評估 221
第8章 淮河流域水質-水量-水生態(tài)多維調控研究 227
8.1 淮河流域水質-水量-水生態(tài)聯(lián)合調度 227
8.1.1 模型與分區(qū)概化 227
8.1.2 模型構建 230
8.2 基于DTVGM的中長期預報預警生態(tài)調度研究 243
8.2.1 基于DTVGM的來水預報 243
8.2.2 需水預測 244
8.2.3 基于DTVGM的生態(tài)用水預警與模擬調度 245
8.2.4 沙潁河流域生態(tài)用水預警與常規(guī)調度 247
8.3 沙潁河流域閘壩群聯(lián)合調度 258
8.3.1 聯(lián)合調度概述 258
8.3.2 調度區(qū)域基本情況 261
8.3.3 典型調度年選擇 261
8.3.4 水量平衡計算 265
8.3.5 界首斷面生態(tài)用水短期聯(lián)合調度 265
第9章 淮河流域水質-水量-水生態(tài)聯(lián)合調度系統(tǒng) 269
9.1 系統(tǒng)總體方案 269
9.1.1 總體方案架構 269
9.1.2 系統(tǒng)功能 269
9.1.3 系統(tǒng)運行環(huán)境 270
9.1.4 工作體制和管理模式 270
9.2 監(jiān)測信息 271
9.2.1 水雨情測站基本信息 271
9.2.2 水質監(jiān)測站點基本信息 273
9.2.3 水生態(tài)監(jiān)測斷面基本信息 274
9.3 系統(tǒng)功能 277
9.3.1 實時綜合信息處理子系統(tǒng) 277
9.3.2 水文預報子系統(tǒng) 278
9.3.3 水質模擬子系統(tǒng) 279
9.3.4 水質-水量-水生態(tài)聯(lián)合調度子系統(tǒng) 281
9.3.5 調度運行仿真與會商子系統(tǒng) 282
9.3.6 系統(tǒng)集成 284
9.4 數(shù)據(jù)庫結構 284
9.4.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分類 284
9.4.2 數(shù)據(jù)庫設計 284
9.4.3 設計原則 288
9.4.4 數(shù)據(jù)庫備份與恢復 289
9.4.5 數(shù)據(jù)庫建設 289
9.5 系統(tǒng)展示 290
9.5.1 基本信息 291
9.5.2 實時監(jiān)控 291
9.5.3 預測預警 292
9.5.4 聯(lián)合調度 295
9.5.5 系統(tǒng)管理 297
參考文獻 299
后記 304