水壩工程生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)模擬及安全調(diào)控

前言
第一章緒論1
第一節(jié)概述1
一、全球水壩建設(shè)現(xiàn)狀1
二、中國水壩建設(shè)現(xiàn)狀4
三、水壩的作用與功能7
第二節(jié)水壩工程生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)與安全調(diào)控的概念與內(nèi)涵9
一、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的概念與內(nèi)涵9
二、生態(tài)安全的概念和內(nèi)涵11
三、水壩生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)12
四、水壩生態(tài)安全調(diào)控12
第三節(jié)水壩生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及安全調(diào)控研究進(jìn)展13
一、水壩生態(tài)影響研究進(jìn)展13
二、水壩生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究進(jìn)展15
三、水壩工程生態(tài)安全調(diào)控研究進(jìn)展17
本章小結(jié)21
參考文獻(xiàn)22
第二章水壩工程生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別28
第一節(jié)水壩工程生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別28
一、河流流量過程改變、庫區(qū)水質(zhì)惡化30
二、上游庫區(qū)泥沙淤積，下游河床沖刷加劇31
三、水生生物群落結(jié)構(gòu)改變，物種組成及數(shù)量發(fā)生變化31
四、棲息地破碎化，土地利用類型轉(zhuǎn)變31
五、庫區(qū)植物群落、物種組成改變及土壤理化性質(zhì)變化32
六、流域生態(tài)系統(tǒng)完整性變化32
第二節(jié)水壩工程生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)受體識(shí)別32
一、陸生風(fēng)險(xiǎn)受體33
二、水生風(fēng)險(xiǎn)受體36
第三節(jié)水壩工程生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)終點(diǎn)確定40
一、陸生受體的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)終點(diǎn)40
二、水生受體的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)終點(diǎn)43
三、景觀水平生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)終點(diǎn)47
本章小結(jié)54
參考文獻(xiàn)55
第三章建壩河流生態(tài)水文過程模型57
第一節(jié)生態(tài)水文過程模型選擇、參數(shù)率定與驗(yàn)證57
一、生態(tài)水文過程模型選擇57
二、SWAT模型參數(shù)率定與驗(yàn)證59
第二節(jié)水壩影響下的流域徑流過程模擬61
一、漫灣大壩建設(shè)前后瀾滄江流域入口和出口的徑流變化61
二、漫灣大壩建設(shè)前后氣候因子與徑流相關(guān)性分析62
三、水壩建設(shè)對(duì)徑流變化的貢獻(xiàn)程度63
四、漫灣大壩建設(shè)運(yùn)行對(duì)庫區(qū)徑流的影響63
第三節(jié)水壩影響下的流域水沙分布模擬65
一、瀾滄江中下游水沙分布的SWAT模型構(gòu)建65
二、瀾滄江中下游1990~2009年月均徑流泥沙模擬74
三、瀾滄江中下游1990~2009年泥沙產(chǎn)量分布模擬74
本章小結(jié)80
參考文獻(xiàn)81
第四章建壩河流生態(tài)水動(dòng)力過程模擬82
第一節(jié)建壩河流生態(tài)水動(dòng)力學(xué)模型82
一、一維非恒定流水動(dòng)力模型83
二、二維水動(dòng)力模型85
三、三維水動(dòng)力模型86
四、棲息地適宜度模塊87
第二節(jié)建壩河流魚類棲息地適宜度模型構(gòu)建88
一、長江中游四大家魚及其棲息地介紹88
二、四大家魚棲息地適宜度模型建立90
第三節(jié)棲息地模型驗(yàn)證與應(yīng)用91
一、模型驗(yàn)證91
二、四大家魚棲息地適宜度模型應(yīng)用100
第四節(jié)基于食物網(wǎng)的多受體綜合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)模擬106
一、基于食物網(wǎng)的多受體生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建106
二、水壩生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的多受體間傳遞模擬107
本章小結(jié)109
參考文獻(xiàn)110
第五章基于水環(huán)境的水壩工程生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)112
第一節(jié)瀾滄江中游底泥重金屬及營養(yǎng)元素污染的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)112
一、研究區(qū)及研究方法113
二、沉積物粒度分布特征114
三、沉積物中重金屬元素與營養(yǎng)元素含量分布特征及相關(guān)性115
四、重金屬元素的聚類分析117
五、金屬元素的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)118
六、結(jié)論122
第二節(jié)長江中下游底泥重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)123
一、研究區(qū)及研究方法124
二、底泥中重金屬含量分布125
三、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)126
四、重金屬之間的相關(guān)關(guān)系128
五、主成分分析129
第三節(jié)長江中下游魚體重金屬污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)131
一、長江中下游魚體內(nèi)的重金屬含量分布132
二、靶標(biāo)危害系數(shù)的確定(THQ)135
三、食用魚類可能造成的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)136
第四節(jié)魚體重金屬含量影響因素分析137
一、魚體重金屬含量與環(huán)境中重金屬濃度的關(guān)系137
二、魚體內(nèi)重金屬含量與魚體大小的關(guān)系139
三、魚體內(nèi)重金屬含量與空間分布的關(guān)系144
本章小結(jié)147
參考文獻(xiàn)148
第六章基于生物完整性的水壩工程生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究154
第一節(jié)水壩影響下河岸帶和坡面植被的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)154
一、植被與環(huán)境因子調(diào)查155
二、大壩蓄水對(duì)植被的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)157
第二節(jié)水壩影響下河流浮游生物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)160
一、浮游生物的采樣方法及數(shù)據(jù)處理161
二、浮游生物完整性指數(shù)構(gòu)建與評(píng)價(jià)163
第三節(jié)水壩影響下河流底棲生物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)166
一、底棲動(dòng)物采樣與監(jiān)測分析167
二、水壩建設(shè)對(duì)底棲動(dòng)物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)169
第四節(jié)水壩影響下河流魚類的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)174
一、魚類調(diào)查與采樣174
二、魚類生物完整性指數(shù)構(gòu)建與分析176
三、水壩建設(shè)對(duì)魚類的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)178
本章小結(jié)182
參考文獻(xiàn)183
第七章基于格局與過程的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)185
第一節(jié)大壩建設(shè)對(duì)漫灣庫區(qū)景觀格局破碎化風(fēng)險(xiǎn)185
一、漫灣庫區(qū)植被格局變化的定量研究187
二、植被格局變化的空間分布特征189
第二節(jié)基于格局與過程的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建191
一、景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的構(gòu)建192
二、景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的計(jì)算193
三、空間變異原因分析193
第三節(jié)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)空間分析194
一、景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的空間自相關(guān)194
二、景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)度地統(tǒng)計(jì)分析195
第四節(jié)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)度的時(shí)空動(dòng)態(tài)分析196
第五節(jié)大壩建設(shè)的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的影響因子分析198
本章小結(jié)199
參考文獻(xiàn)200
第八章水壩工程生態(tài)安全綜合調(diào)控204
第一節(jié)流域生態(tài)安全綜合預(yù)警204
一、生態(tài)安全預(yù)警關(guān)鍵指標(biāo)確定204
二、生態(tài)安全預(yù)警模型構(gòu)建205
第二節(jié)生態(tài)水文情勢擾動(dòng)度量207
一、研究進(jìn)展208
二、水文指標(biāo)次序變化對(duì)水文情勢擾動(dòng)評(píng)價(jià)的影響209
三、月尺度水文情勢擾動(dòng)評(píng)價(jià)方法描述水文情勢信息有效性217
第三節(jié)水庫生態(tài)調(diào)度模式225
一、調(diào)度模式建立226
二、典型水庫調(diào)度參數(shù)優(yōu)化231
第四節(jié)水庫合理生態(tài)庫容確定233
一、水庫最小庫容確定方法233
二、水庫適宜庫容確定方法241
第五節(jié)水電站合理發(fā)電量規(guī)劃243
一、方法建立244
二、典型水電站規(guī)劃發(fā)電量優(yōu)化247
本章小結(jié)249
參考文獻(xiàn)250
附錄254