水利水電工程生態(tài)環(huán)境效應(yīng)與多維調(diào)控技術(shù)及應(yīng)用內(nèi)容簡介

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(guān)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(jié)合重大工程實(shí)踐，通過多學(xué)科交叉研究，形成了水利水電工程生態(tài)環(huán)境效應(yīng)與多維調(diào)控技術(shù)，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(jī)理，探討適應(yīng)于多時空維、多層次、多目標(biāo)的多維調(diào)控技術(shù)，為水利工程影響下的流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)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(yùn)等功能為主，對生態(tài)環(huán)境效應(yīng)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(shù)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(guān)系及通江湖泊生態(tài)環(huán)境調(diào)控等關(guān)鍵科學(xué)問題，在教育部長江學(xué)者創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、國家杰出青年科學(xué)基金及國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等支持下，開展了多學(xué)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(shè)、運(yùn)行管理和生態(tài)環(huán)境保護(hù)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(shí)時監(jiān)控、營養(yǎng)狀態(tài)智能判別等方法和技術(shù)，構(gòu)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(yù)警與調(diào)控新技術(shù)；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(shù)，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(fù)雜江湖交匯水系水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測站點(diǎn)的優(yōu)化布置方法，構(gòu)建了江湖一體化水情動態(tài)模擬系列技術(shù)；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(shù)。 2100433B

《水利水電工程生態(tài)環(huán)境效應(yīng)模擬與調(diào)控》針對水利水電工程開發(fā)運(yùn)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(yīng)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(yīng)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(hù)的理論與方法。

《水庫調(diào)控實(shí)用技術(shù)及應(yīng)用研究》介紹了水庫群實(shí)用調(diào)度方法、有關(guān)問題的處理以及對調(diào)度響應(yīng)的評估，列舉了相應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例，主要是對水庫調(diào)度常用調(diào)控技術(shù)的總結(jié)延伸與提升。

《水庫調(diào)控實(shí)用技術(shù)及應(yīng)用研究》可作為從事水庫調(diào)度、水庫工程管理和水利調(diào)度工作人員的參考書，也可供相關(guān)專業(yè)科研人員和院校師生參閱。

水利水電工程在發(fā)揮防洪、發(fā)電、航運(yùn)等綜合效益的同時，也不可避免改變上下游河道水動力條件，進(jìn)而影響河道生態(tài)環(huán)境。然而目前對水利工程生態(tài)環(huán)境效應(yīng)和基礎(chǔ)研究缺少研究，成為水電事業(yè)發(fā)展的瓶頸。國外水電開發(fā)對水域生態(tài)環(huán)境問題關(guān)注較早，但其管理理念往往只局限在特定水域和功能上，對我國的實(shí)際工程可借鑒性差。通過三峽水庫攔蓄洪水以及向中下游補(bǔ)水等措施，對應(yīng)急補(bǔ)水調(diào)度進(jìn)行了有益的嘗試，但是缺少調(diào)控的科學(xué)依據(jù)和原則。本項(xiàng)目以三峽等重大水利工程為依托，重點(diǎn)開展了以下三個方面的研究：大型水利水電工程對敏感水域水動力條件的影響、水動力條件變化對敏感水域典型生態(tài)環(huán)境問題的作用機(jī)制、大型水利水電工程多目標(biāo)優(yōu)化生態(tài)調(diào)度的水動力調(diào)控原理。通過該課題的研究，系統(tǒng)分析了三峽水庫運(yùn)行前后敏感水域水動力變化特征及關(guān)聯(lián)性，提出了水動力條件變化對庫區(qū)支流富營養(yǎng)化、壩下河道重要水生物資源、中游江湖關(guān)系及通江湖泊水環(huán)境的影響規(guī)律及調(diào)控方案。研究成果如下：（1）針對水利工程影響下河道型水庫支流庫灣富營養(yǎng)化及水華問題，建立香溪河局部富營養(yǎng)化三維模型，闡明了藻類和主要污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律；（2）針對水利水電工程建設(shè)與運(yùn)行對重要水生生物生境脅迫問題，研究產(chǎn)卵場生境安全的水動力評價體系，建立了中華鱘產(chǎn)卵場適合度模型；（3）針對水利水電工程影響下江湖關(guān)系及通江湖泊生態(tài)環(huán)境問題，基于構(gòu)建的長江中游江湖一體化耦合水動力模型，分析了三峽水庫運(yùn)行對通江湖后水情的影響機(jī)理；（4）闡明了大型水利水電工程多目標(biāo)生態(tài)調(diào)度的水動力調(diào)控原理并提出針對上述問題的具體的方案。該研究是當(dāng)前水利學(xué)科中的熱點(diǎn)問題和制約水利水電開發(fā)的關(guān)鍵科學(xué)問，將加深對大型水電工程生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的客觀認(rèn)識，對有序開發(fā)水電資源具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。 2100433B