長江中游通江湖泊江湖關系演變及其效應與調控

目錄
前言
長江中游水系圖
第1章 江湖關系格局與現(xiàn)狀態(tài)勢 1
1.1 江湖關系內涵與表征 1
1.1.1 江湖關系內涵 1
1.1.2 長江中游江湖關系系統(tǒng)表征 2
1.2 洞庭湖江湖關系 7
1.2.1 洞庭湖江湖關系格局形成 7
1.2.2 洞庭湖江湖關系特征 8
1.3 鄱陽湖江湖關系 18
1.3.1 鄱陽湖江湖關系格局形成 18
1.3.2 鄱陽湖江湖關系特征 19
第2章 江湖水沙關系變化過程與階段 31
2.1 洞庭湖江湖關系變化 31
2.1.1 入出湖徑流變化 32
2.1.2 入出湖泥沙變化 36
2.2 鄱陽湖江湖關系變化 39
2.2.1 入出湖徑流變化 39
2.2.2 入出湖泥沙變化 42
2.3 江湖關系變化的階段 43
2.3.1 江平衡、湖淤積階段(1956～1980年) 44
2.3.2 江、湖同淤積階段(1981～2002年) 49
2.3.3 江沖刷、湖平衡階段(2003～2015年) 57
第3章 江湖水沙關系變化驅動機制 66
3.1 影響江湖關系變化主要自然因素 66
3.1.1 氣候干濕變化 66
3.1.2 河床自適應調整 75
3.1.3 湖泊沉積 77
3.2 影響江湖關系變化主要人文因素 82
3.2.1 大型水利工程建設 82
3.2.2 長江河道整治 88
3.2.3 湖泊圍墾與退田還湖 91
3.2.4 流域水土保持 98
3.3 長江與流域來水變化對江湖關系的影響 101
3.3.1 通江湖泊水量平衡與蓄水量變化 101
3.3.2 長江與流域來水變化對兩湖蓄水量的影響 109
第4章 三峽水庫蓄水運行背景下江湖關系變化趨勢 117
4.1 江湖一體水動力-泥沙數(shù)學模型 117
4.1.1 模型原理 117
4.1.2 模型理論與試驗算例驗證 121
4.1.3 長江中游江湖河一體化模型構建 123
4.1.4 水動力模型率定與驗證 124
4.1.5 泥沙輸移模擬驗證 127
4.2 洞庭湖江湖關系變化趨勢 129
4.2.1 三峽工程運行對洞庭湖水情的影響機制 129
4.2.2 三峽工程運行對洞庭湖水量交換的影響 133
4.2.3 三峽工程運行對洞庭湖泥沙交換的影響 134
4.3 鄱陽湖江湖關系變化趨勢 137
4.3.1 三峽工程對鄱陽湖水情的影響機制 137
4.3.2 三峽工程運行對鄱陽湖水量交換的影響 140
4.3.3 三峽工程運行對鄱陽湖泥沙交換的影響 142
第5章 江湖關系變化對兩湖水文情勢的影響 144
5.1 兩湖水文水動力變化 144
5.1.1 洞庭湖水文水動力變化 144
5.1.2 鄱陽湖水文水動力變化 148
5.2 兩湖水情對江湖關系變化的響應 154
5.2.1 洞庭湖水文情勢對江湖關系變化的響應 154
5.2.2 鄱陽湖水文情勢對江湖關系變化的響應 159
5.3 兩湖極端干旱事件與江湖關系 166
5.3.1 兩湖水文干旱變化特征 166
5.3.2 兩湖近年來枯季干旱水情及成因 169
5.4 兩湖洪水演變與江湖關系 179
5.4.1 洞庭湖歷史洪水演變與成因 179
5.4.2 鄱陽湖歷史洪水演變與成因 185
第6章 江湖關系變化對兩湖水環(huán)境的影響 193
6.1 兩湖水環(huán)境變化與影響因素 193
6.1.1 洞庭湖水環(huán)境變化 193
6.1.2 鄱陽湖水環(huán)境變化 197
6.1.3 兩湖水環(huán)境變化與富營養(yǎng)化影響因素 200
6.2 江湖關系變化對兩湖氮磷輸移轉化的影響 203
6.2.1 模擬實驗方法 203
6.2.2 水位和流速變化對沉積物氮輸移轉化的影響 204
6.2.3 水位和流速變化對沉積物磷輸移轉化的影響 209
6.2.4 水位和流速對兩湖沉積物-水界面氮磷遷移、轉化的影響 213
6.3 江湖關系變化對兩湖水環(huán)境容量的影響 214
6.3.1 模擬方法 214
6.3.2 三峽工程運行對兩湖水環(huán)境容量的影響 215
6.4 江湖關系變化對兩湖富營養(yǎng)化的影響 219
6.4.1 三峽工程運行對兩湖水質的影響 219
6.4.2 三峽工程運行對兩湖富營養(yǎng)化的影響 224
6.4.3 江湖關系變化對兩湖水華發(fā)生風險的影響 233
第7章 江湖關系變化對兩湖水生態(tài)的影響 239
7.1 兩湖水生態(tài)系統(tǒng)結構及影響機制 239
7.1.1 通江湖泊水生態(tài)系統(tǒng)特征與結構 239
7.1.2 通江湖泊生態(tài)系統(tǒng)對水情變化的響應 247
7.2 兩湖浮游藻類群落結構對水情變化的響應 252
7.2.1 兩湖浮游藻類群落結構時空變化特征 252
7.2.2 兩湖浮游藻類生長影響因素及對水情變化的響應 254
7.2.3 江湖關系改變對浮游藻類群落結構與時空演變的影響 257
7.3 兩湖浮游甲殼動物群落結構對水情變化的響應 261
7.3.1 兩湖浮游甲殼動物群落結構時空分布特征 261
7.3.2 兩湖浮游甲殼動物時空分布的影響因素分析 269
7.3.3 江湖關系改變對兩湖浮游甲殼動物群落結構與演變的影響 270
7.4 兩湖底棲動物群落結構對水情變化的響應 271
7.4.1 兩湖底棲動物時空格局 271
7.4.2 兩湖底棲動物演變特征及驅動因素 277
7.4.3 兩湖底棲動物影響因素及對水文條件的響應 279
第8章 江湖關系變化對兩湖濕地生態(tài)的影響 282
8.1 洲灘濕地分布格局對江湖關系變化的響應 282
8.1.1 洞庭湖濕地格局變化及對江湖關系變化的響應 282
8.1.2 鄱陽湖濕地格局變化及對江湖關系變化的響應 289
8.2 江湖關系變化對珍稀候鳥棲息地生境的影響 298
8.2.1 兩湖濕地候鳥棲息地現(xiàn)狀及典型珍稀候鳥生境需求分析 298
8.2.2 珍稀候鳥適宜棲息地與水文情勢的關系 302
8.2.3 不同江湖關系與水文情景下候鳥棲息地生境的響應 306
第9章 保障湖泊水安全的江湖關系健康評價 314
9.1 江湖關系指數(shù)與變化 314
9.1.1 江湖關系指數(shù) 314
9.1.2 江湖關系年際與季節(jié)變化 315
9.2 湖泊水安全評價 318
9.2.1 湖泊供水與防洪安全 318
9.2.2 湖泊水環(huán)境安全 326
9.2.3 湖泊水域生態(tài)安全 329
9.2.4 湖泊濕地生態(tài)安全 340
9.3 湖泊水安全與江湖水情要素變化的關系 345
9.3.1 湖泊水安全綜合評價 345
9.3.2 湖泊水安全指數(shù)與水情要素關系 348
9.4 江湖關系健康評價 356
9.4.1 評價方法與江湖關系健康閾值 356
9.4.2 鄱陽湖江湖關系健康評價 357
9.4.3 洞庭湖江湖關系健康評價 358
第10章 江湖關系優(yōu)化調控路徑與總體策略 359
10.1有利于改善江湖關系的水庫群聯(lián)合優(yōu)化調度 359
10.1.1 調控對象的選取與概化 359
10.1.2 三峽與兩湖流域水庫群聯(lián)合優(yōu)化調度模型構建 361
10.1.3 情景、工況與調度時段設置 364
10.1.4 有利于改善洞庭湖江湖關系的優(yōu)化調度方案 366
10.1.5 有利于改善鄱陽湖江湖關系的優(yōu)化調度方案 380
10.2洞庭湖城陵磯和鄱陽湖湖口建閘 394
10.2.1 洞庭湖城陵磯建閘 394
10.2.2 鄱陽湖湖口建閘 398
10.3江湖關系優(yōu)化調控系統(tǒng)構建 408
10.3.1 系統(tǒng)平臺研發(fā) 408
10.3.2 系統(tǒng)模擬設置 411
10.3.3 江湖關系調控決策 412
10.4江湖關系調控的總體策略 414
10.4.1 優(yōu)化長江和兩湖干支流水庫群聯(lián)合調度 415
10.4.2 審慎對待洞庭湖城陵磯和鄱陽湖湖口水利樞紐工程建設 417
10.4.3 疏浚洞庭湖荊江三口和增加鄱陽湖碟形湖建議調控枯水期水量 420
10.4.4 加大湖區(qū)綜合管理力度 422
主要參考文獻 424