水利水電工程生態(tài)環(huán)境效應模擬與調(diào)控

前言

第1章 緒論

1.1 水利水電工程生態(tài)環(huán)境效應概述

1.1.1 水利水電開發(fā)

1.1.2 流域生態(tài)環(huán)境功能

1.1.3 水利水電開發(fā)的生態(tài)環(huán)境效應

1.2 國內(nèi)外進展

1.2.1 水利水電工程的生態(tài)環(huán)境影響

1.2.2 水利水電工程生態(tài)管理與保護

1.3 主要內(nèi)容

1.3.1 壩下河道生態(tài)效應定量分析

1.3.2 壩下河道生態(tài)流量及水庫生態(tài)調(diào)度

1.3.3 水利水電工程環(huán)境地質(zhì)效應分析

1.3.4 水利水電工程生態(tài)環(huán)境損益經(jīng)濟評價

1.3.5 水利水電工程生態(tài)環(huán)境保護

第2章 壩下河道生態(tài)效應定量分析

2.1 生物對水環(huán)境因子響應機制識別

2.1.1 關鍵植物物種確定及其對水環(huán)境因子的適應性關系

2.1.2 魚類調(diào)查及適應性機制

2.2 水文水環(huán)境影響

2.2.1 水文分析

2.2.2 一維水動力水質(zhì)模型

2.2.3 二維水動力水質(zhì)模型

2.2.4 一維二維模型耦合

2.3 河流岸邊帶植被響應

2.3.1 基于元胞自動機的岸邊帶植被動態(tài)模型

2.3.2 水流與植被模型耦合

2.4 大型底棲動物影響

2.4.1 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的底棲動物生境模型

2.4.2 結合水環(huán)境模塊的底棲動物生境模型

2.5 魚類動態(tài)及魚類棲息地影響

2.5.1 基于個體的魚類動態(tài)模型

2.5.2 魚類棲息地模型

2.5.3 水環(huán)境模型和魚類動態(tài)及棲息地模型耦合

2.6 應用實例

2.6.1 研究區(qū)域

2.6.2 岸邊帶植被與水環(huán)境因子響應關系

2.6.3 魚類與水環(huán)境因子響應關系

2.6.4 水文水環(huán)境影響

2.6.5 岸邊帶植被影響

2.6.6 大型底棲動物影響

2.6.7 魚類影響

2.7 小結

第3章 壩下河道生態(tài)流量及水庫生態(tài)調(diào)度

3.1 河流生態(tài)流量

3.1.1 生態(tài)流量的計算方法

3.1.2 基于魚類生境保護的生態(tài)流量

3.2 水庫生態(tài)調(diào)度

3.2.1 水庫生態(tài)調(diào)度類型

3.2.2 考慮下游生境保護的水庫生態(tài)調(diào)度

3.3 應用實例

3.3.1 河流生態(tài)流量

3.3.2 基于河流生物生境保護的生態(tài)調(diào)度

3.3.3 河道天然徑流最小擾動模式的生態(tài)調(diào)度

第4章 水利水電工程環(huán)境地質(zhì)效應分析

4.1 水庫蓄水前后山地環(huán)境地質(zhì)災害發(fā)展影響因素

4.1.1 庫岸再造對近水岸坡穩(wěn)定性的影響

4.1.2 岸坡滲水應力場的影響

4.1.3 其他影響

4.2 水庫運行與岸坡環(huán)境地質(zhì)災害耦合效應

4.2.1 坡體變形與庫水位的耦合效應

4.2.2 坡體變形與地下水的耦合效應

4.2.3 地下水與庫水位的耦合效應

4.2.4 耦合分析方法

4.3 水利水電工程環(huán)境地質(zhì)效應預測

4.3.1 山地環(huán)境地質(zhì)效應預測方法

4.3.2 可靠性分析模型

4.4 雅礱江中下游梯級開發(fā)環(huán)境地質(zhì)效應

4.4.1 二灘庫區(qū)蓄水前后山地成災環(huán)境變化

4.4.2 二灘庫區(qū)蓄水前后山地環(huán)境地質(zhì)效應動態(tài)

4.4.3 二灘水庫運行與岸坡山地環(huán)境地質(zhì)效應的耦合關系

4.4.4 二灘水電開發(fā)的山地環(huán)境地質(zhì)效應區(qū)域預測

4.5 小結

第5章 水利水電工程生態(tài)環(huán)境損益評價

5.1 水電開發(fā)的區(qū)域生態(tài)環(huán)境效應

5.1.1 陸地生態(tài)系統(tǒng)與生物多樣性的影響

5.1.2 溫室氣體排放

5.1.3 下游水生生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性的影響

5.1.4 水利水電工程對河漫灘生態(tài)系統(tǒng)的影響

5.1.5 水利水電工程對漁業(yè)的影響

5.1.6 水利水電工程對生態(tài)系統(tǒng)的強化作用

5.1.7 累積影響

5.2 水電開發(fā)生態(tài)環(huán)境影響經(jīng)濟損益評價

5.3 水利水電工程生態(tài)環(huán)境影響調(diào)控對策

5.4 雅礱江中下游梯級開發(fā)應用實例

5.4.1 土地覆被變化

5.4.2 二灘水庫溫室氣體

5.4.3 雅礱江中下游水電開發(fā)生態(tài)環(huán)境損益評價

5.4.4 雅礱江梯級水電開發(fā)生態(tài)環(huán)境影響的調(diào)控對策

5.5 小結

第6章 水利水電工程生態(tài)環(huán)境保護

6.1 水利水電工程環(huán)境保護監(jiān)測

6.1.1 環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容

6.1.2 環(huán)境監(jiān)測項目

6.1.3 監(jiān)測范圍與點位布置

6.1.4 監(jiān)測時間與頻次

6.2 水利水電工程施工期環(huán)境保護

6.2.1 污染控制標準

6.2.2 水環(huán)境保護措施

6.2.3 水土保持措施

6.2.4 大氣環(huán)境保護措施

6.2.5 聲環(huán)境保護措施

6.2.6 陸生動植物保護措施

6.3 水利水電工程運行期環(huán)境保護

6.3.1 陸生生態(tài)保護措施

6.3.2 水生生態(tài)保護措施

6.4 水利水電工程環(huán)境保護應用實例

6.4.1 環(huán)境保護監(jiān)測應用實例

6.4.2 施工期環(huán)境保護應用實例

6.4.3 運行期環(huán)境保護應用實例

6.5 小結

參考文獻2100433B

《水利水電工程生態(tài)環(huán)境效應模擬與調(diào)控》針對水利水電工程開發(fā)運動中的生態(tài)環(huán)境問題，系統(tǒng)介紹了壩下河道生態(tài)效應定量分析、壩下河道生態(tài)流量及水庫生態(tài)調(diào)度、水利水電工程環(huán)境地質(zhì)效應分析、水利水電工程生態(tài)環(huán)境損益評價、水利水電工程生態(tài)環(huán)境保護的理論與方法。

水利水電工程在發(fā)揮巨大綜合效益的同時，也會使上下游水文情勢發(fā)生改變，引起庫區(qū)支流富營養(yǎng)化、重要水生生物生境脅迫、通江湖泊江湖關系變化等生態(tài)環(huán)境問題，成為水利水電工程發(fā)展的瓶頸。本書緊密結合重大工程實踐，通過多學科交叉研究，形成了水利水電工程生態(tài)環(huán)境效應與多維調(diào)控技術，研究成果包括：河道型水庫富營養(yǎng)化及水華的模擬與調(diào)控、水利水電工程對重要水生生物的脅迫與調(diào)控、水利水電工程對通江湖泊生態(tài)環(huán)境的影響與調(diào)控。本書旨在闡述水利水電工程影響下典型水域生態(tài)環(huán)境變化機理，探討適應于多時空維、多層次、多目標的多維調(diào)控技術，為水利工程影響下的流域生態(tài)環(huán)境保護提供科技支撐。

長期以來，我國水利水電工程開發(fā)以面向防洪、發(fā)電、航運等功能為主，對生態(tài)環(huán)境效應考慮較少，缺乏水利水電工程影響下的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、評估、調(diào)控技術體系。本書圍繞水利水電工程影響下庫區(qū)富營養(yǎng)化及水華、重要水生生物生境脅迫、江湖關系及通江湖泊生態(tài)環(huán)境調(diào)控等關鍵科學問題，在教育部長江學者創(chuàng)新團隊項目、國家杰出青年科學基金及國家自然科學基金重點項目等支持下，開展了多學科交叉研究，形成了一整套水利水電工程對河流生態(tài)環(huán)境的調(diào)控方法，為水利工程建設、運行管理和生態(tài)環(huán)境保護提供科技支撐。主要內(nèi)容研究如下：針對水庫富營養(yǎng)化及水華問題，建立了水利工程影響下水文水質(zhì)實時監(jiān)控、營養(yǎng)狀態(tài)智能判別等方法和技術，構建了多維、多場耦合的全過程模擬系統(tǒng)；發(fā)明了綜合考慮水位變幅、水流垂向紊動等因素的河道型水庫水華預警與調(diào)控新技術；針對水利水電工程對重要水生生物生境的脅迫問題，研發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)的特有魚類產(chǎn)卵棲息地監(jiān)測技術，建立了面向重要水生生物產(chǎn)卵棲息地的生境評價體系、產(chǎn)卵場適合度模型；發(fā)明了適合四大家魚和中華鱘自然繁殖需求的水庫生態(tài)調(diào)控方法；針對水利水電工程影響下通江湖泊生態(tài)環(huán)境問題，發(fā)明了復雜江湖交匯水系水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測站點的優(yōu)化布置方法，構建了江湖一體化水情動態(tài)模擬系列技術；研發(fā)了江湖兩利的重大水庫群聯(lián)控聯(lián)調(diào)系統(tǒng)及方法，提出了保障長江中游通江湖泊供水安全的調(diào)控技術。 2100433B