氣候變化及人工調(diào)控對大型水庫水環(huán)境的影響

本書以華南熱帶亞地區(qū)水庫——流溪河水庫為主要研究對象，基于觀察資料分析和數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用，從區(qū)域氣候變化對人工調(diào)控兩個方面系統(tǒng)地研究了水庫水環(huán)境的響應(yīng)情況。近年來區(qū)域氣候變化對水環(huán)境的影響受到人們的關(guān)注。 水庫所在區(qū)域氣候的變化，對水庫的水溫、層間交換、入庫徑流時空規(guī)律等均產(chǎn)生影響，進(jìn)而可能極大地改變水庫水體的濁度、營養(yǎng)鹽、溶解氧等水環(huán)境特征。在區(qū)域氣候變化的同時，水庫流域人口的快速增長以及工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，水庫周邊出現(xiàn)水土流失、支流污染、農(nóng)業(yè)面源污染等現(xiàn)實問題，導(dǎo)致入庫懸浮物、營養(yǎng)鹽以及污染物質(zhì)大大增加，直接改變了水庫的水環(huán)境條件，對水庫水生態(tài)環(huán)境不可避免地產(chǎn)生影響。

第一章 水庫水環(huán)境演變過程

1.1 水庫水文循環(huán)過程

1.2 水庫水動力過程

1.3 水庫熱分層

1.4 水庫沉積過程

1.5 水庫的化學(xué)過程

1.6 水庫的生態(tài)系統(tǒng)特征

1.7 水庫面臨的主要環(huán)境問題

第二章 區(qū)域氣候變化對水庫的影響

第三章 水庫管理及人工調(diào)控措施

第四章水庫水環(huán)境主要模型及數(shù)值研究方法

4.1 水動力模型

4.2 生態(tài)動力學(xué)模型

4.3 一維水動力-水生態(tài)動力學(xué)耦合模型應(yīng)用

4.4 三維水動力-水生態(tài)動力學(xué)耦合模型應(yīng)用

第五章基于水庫水環(huán)境特征的現(xiàn)場觀測方法

5.1 水庫流域概況與水文特征

5.3 現(xiàn)場觀測方法

第六章水庫現(xiàn)場觀測結(jié)果與分析

6.1 水庫流速觀測

6.2 季節(jié)性分層

6.3 濁度密度流

6.4 水體透明度

6.5 營養(yǎng)鹽時空特征和浮游植物演替

第七章 水動力水質(zhì)數(shù)值模擬

7.1 模型初始設(shè)置

7.1.1 一維模型初始設(shè)置

7.1.2 三維模型初始設(shè)置

7.2 邊界條件設(shè)置

7.2.1 水文、氣象條件

7.2.2 入庫河流逐日水溫

7.2.3 入庫河流逐日濁度

7.2.4 入庫河流逐日營養(yǎng)鹽濃度

7.3 長期模擬結(jié)果分析

7.3.1 水溫模擬結(jié)果

7.3.2 濁度模擬結(jié)果

7.3.3 溶解氧模擬結(jié)果

7.3.4 營養(yǎng)鹽模擬結(jié)果

7.3.5 葉綠素a模擬結(jié)果

7.4 雨季三維模擬結(jié)果與分析

7.5 本章小結(jié)

第八章 氣候變化對水庫水環(huán)境的影響

8.1 庫區(qū)氣象、水文條件的長期動態(tài)特征

8.2 氣候變化場景設(shè)置

8.3 氣象水文因子對水庫水動力狀態(tài)的影響

8.3.1 水溫垂直分布

8.3.2 水體穩(wěn)定度

8.3.3 表層水溫

8.3.4 下泄水溫

8.4 氣象水文因子對水庫水質(zhì)狀態(tài)的影響

8.4.1 濁度和懸浮物量

8.4.2 營養(yǎng)鹽濃度

8.4.3 溶解氧分布

8.4.4 葉綠素a濃度

8.5 本章小結(jié)

第九章 人工調(diào)控對水庫水環(huán)境的影響

9.1 人工調(diào)控對水庫水位的影響

9.2人工調(diào)控方案分析

9.2.1 水量調(diào)度模式

9.2.2 出水口位置管理

9.3 人工調(diào)控場景設(shè)置

9.4 人工調(diào)控對水庫水動力狀態(tài)的影響

9.4.1 水溫垂直分布

9.4.2 水體穩(wěn)定度

9.4.3 表層水溫

9.4.4 下泄水溫

9.5 人工調(diào)控對水庫水質(zhì)狀態(tài)的影響

9.5.1濁度和懸浮物

9.5.2 營養(yǎng)鹽濃度

9.5.3 溶解氧分布

9.5.4 葉綠素a濃度

9.6 人工調(diào)控對富營養(yǎng)型水庫水質(zhì)的影響

9.7 本章小結(jié)

第十章 河道型和湖泊型水庫水環(huán)境特征比較

10.1湖泊型水庫的特征

10.2 現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果與分析

10.2.1 水庫水文特征

10.2.2 季節(jié)性分層

10.2.3 營養(yǎng)鹽和葉綠素a濃度

10.3 數(shù)值模擬結(jié)果

10.3.1 模擬條件設(shè)置

10.3.2 模擬結(jié)果與分析

10.4 兩座水庫水環(huán)境特征的比較

10.4.1 水文、水動力特征

10.4.2 水生態(tài)、水質(zhì)特征

10.5 本章小結(jié)

第十一章 水庫生態(tài)與健康風(fēng)險評價

11.1 水庫水體環(huán)境影響度評價

11.1.1 采樣點位及水樣處理

11.1.2 SVOC定量分析

11.1.3 環(huán)境影響度評價

11.2水體SVOCs對斜生柵藻的毒性效應(yīng)

11.2.1實驗方法

11.2.2實驗結(jié)果與分析

11.3水庫水體人體健康風(fēng)險評價

11.3.1 采樣點位與和水樣處理

11.3.2SVOCs結(jié)果與分析

11.3.3 SVOCs人體健康風(fēng)險評價

11.4 水庫水體遺傳毒性評價

11.4.1 實驗方法

11.4.2評價結(jié)果 2100433B

《氣候變化對河湖水環(huán)境生態(tài)影響及其對策》可作為水資源、水環(huán)境、水利工程、地理、資源、環(huán)境及有關(guān)專業(yè)科技工作者和管理人員使用和參考。

前言

第1章概述

1.1研究背景

1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.3難點與挑戰(zhàn)

第2章河湖水生態(tài)水環(huán)境變化問題

2.1淮河流域水環(huán)境概況

2.2太湖流域藍(lán)藻水華暴發(fā)概況

2.3漢江水華與調(diào)水工程

2.4基礎(chǔ)資料收集和分析

2.5小結(jié)

第3章氣候變化影響研究框架

3.1氣候變化對河湖水環(huán)境影響的關(guān)鍵問題與目標(biāo)

3.2氣候變化對水環(huán)境水生態(tài)多要素的影響分析

3.3研究思路與方法

3.4技術(shù)路線

第4章氣候變化對水環(huán)境水生態(tài)影響的診斷分析

4.1淮河流域氣候、徑流變化趨勢

4.2氣候變化對淮河流域典型斷面水環(huán)境變化影響

4.3氣象因子對淮河流域河流生態(tài)系統(tǒng)的影響

4.4太湖流域氣候變化趨勢

4.5小結(jié)

第5章氣候變化背景下水環(huán)境水生態(tài)變化機(jī)理分析

5.1湖泊水華形成機(jī)理的實驗研究

5.2氣候變化和排污綜合影響下水質(zhì)水量耦合模擬研究

5.3小結(jié)

第6章氣候變化對太湖藍(lán)藻生境的影響

6.1氣候變化情景

6.2氣溫變化對藍(lán)藻生長的影響分析

6.3風(fēng)速變化對藍(lán)藻暴發(fā)影響分析

6.4小結(jié)

第7章氣候變化對淮河流域水環(huán)境的影響

7.1流域未來水環(huán)境變化分析

7.2水庫未來富營養(yǎng)化變化分析

7.3典型斷面未來納污能力變化

7.4小結(jié)

第8章氣候變化下淮河流域突發(fā)性水污染事件分析

8.1歷史事件分析

8.2未來情景下事件發(fā)生概率分析

第9章氣候變化對漢江水華影響分析

9.1漢江水華的主要影響因素

9.2變化環(huán)境下漢江水華的耦合模型

9.3漢江水華耦合模型的參數(shù)估計與檢驗

9.4未來氣候變化情景下漢江水華變化影響的分析

9.5小結(jié)

第10章對策和建議

10.1氣候變化對水環(huán)境水生態(tài)影響分析的認(rèn)識

10.2應(yīng)對氣候變化的適應(yīng)性水環(huán)境管理的對策和建議

10.3研究與展望

參考文獻(xiàn)

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4.淮河水環(huán)境氣候變化影響評價模型

建立氣候變化對淮河流域水環(huán)境影響的定量評價指標(biāo)體系；首先，建立能反映區(qū)域氣候與水文要素相互作用以及區(qū)域水循環(huán)過程的分布式水文模型，準(zhǔn)確模擬反映氣象條件（如降水、氣溫、輻射等）的變化對流域水文循環(huán)的影響；在分布式水文模型的基礎(chǔ)上，耦合河流污染物遷移轉(zhuǎn)化模型和湖泊水質(zhì)模型，準(zhǔn)確模擬河道和湖泊內(nèi)氨氮、COD、DO以及葉綠素a等水質(zhì)指標(biāo)的變化過程。探討氣候變化對河流水文情勢的影響從而導(dǎo)致對水環(huán)境狀況的影響以及氣溫變化對河流、湖泊水環(huán)境狀況的影響；建立反映氣候變化影響的淮河水環(huán)境氣候變化影響模型。

（1）分布式水文模型。建立能反映區(qū)域氣候與水文要素相互作用以及區(qū)域水循環(huán)過程的分布式水文模型。在對典型區(qū)域進(jìn)行計算分區(qū)的基礎(chǔ)上，在每個結(jié)構(gòu)單元上建立具有明確氣象一水文物理意義的概念性模型，由此反映出下墊面因素（如地形、土壤類型、植被覆蓋等）和氣象因素（如降水、氣溫、輻射等）的空間分布對流域水文循環(huán)的影響以及人類活動和氣候變化對流域徑流過程的干擾。2100433B