水壩工程生態(tài)風險模擬及安全調控

前言
第一章緒論1
第一節(jié)概述1
一、全球水壩建設現(xiàn)狀1
二、中國水壩建設現(xiàn)狀4
三、水壩的作用與功能7
第二節(jié)水壩工程生態(tài)風險與安全調控的概念與內涵9
一、生態(tài)風險的概念與內涵9
二、生態(tài)安全的概念和內涵11
三、水壩生態(tài)風險12
四、水壩生態(tài)安全調控12
第三節(jié)水壩生態(tài)風險及安全調控研究進展13
一、水壩生態(tài)影響研究進展13
二、水壩生態(tài)風險評價研究進展15
三、水壩工程生態(tài)安全調控研究進展17
本章小結21
參考文獻22
第二章水壩工程生態(tài)風險識別28
第一節(jié)水壩工程生態(tài)風險源識別28
一、河流流量過程改變、庫區(qū)水質惡化30
二、上游庫區(qū)泥沙淤積，下游河床沖刷加劇31
三、水生生物群落結構改變，物種組成及數(shù)量發(fā)生變化31
四、棲息地破碎化，土地利用類型轉變31
五、庫區(qū)植物群落、物種組成改變及土壤理化性質變化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)風險受體識別32
一、陸生風險受體33
二、水生風險受體36
第三節(jié)水壩工程生態(tài)風險終點確定40
一、陸生受體的生態(tài)風險終點40
二、水生受體的生態(tài)風險終點43
三、景觀水平生態(tài)風險終點47
本章小結54
參考文獻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、漫灣大壩建設前后氣候因子與徑流相關性分析62
三、水壩建設對徑流變化的貢獻程度63
四、漫灣大壩建設運行對庫區(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年泥沙產量分布模擬74
本章小結80
參考文獻81
第四章建壩河流生態(tài)水動力過程模擬82
第一節(jié)建壩河流生態(tài)水動力學模型82
一、一維非恒定流水動力模型83
二、二維水動力模型85
三、三維水動力模型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)棲息地模型驗證與應用91
一、模型驗證91
二、四大家魚棲息地適宜度模型應用100
第四節(jié)基于食物網(wǎng)的多受體綜合生態(tài)風險模擬106
一、基于食物網(wǎng)的多受體生態(tài)風險網(wǎng)絡構建106
二、水壩生態(tài)風險的多受體間傳遞模擬107
本章小結109
參考文獻110
第五章基于水環(huán)境的水壩工程生態(tài)風險評價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)風險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性115
四、重金屬元素的聚類分析117
五、金屬元素的生態(tài)風險評價118
六、結論122
第二節(jié)長江中下游底泥重金屬污染風險評價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)風險評價126
四、重金屬之間的相關關系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險評價131
一、長江中下游魚體內的重金屬含量分布132
二、靶標危害系數(shù)的確定(THQ)135
三、食用魚類可能造成的健康風險評價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系137
二、魚體內重金屬含量與魚體大小的關系139
三、魚體內重金屬含量與空間分布的關系144
本章小結147
參考文獻148
第六章基于生物完整性的水壩工程生態(tài)風險評價研究154
第一節(jié)水壩影響下河岸帶和坡面植被的生態(tài)風險評價154
一、植被與環(huán)境因子調查155
二、大壩蓄水對植被的生態(tài)風險157
第二節(jié)水壩影響下河流浮游生物的生態(tài)風險評價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)構建與評價163
第三節(jié)水壩影響下河流底棲生物的生態(tài)風險評價166
一、底棲動物采樣與監(jiān)測分析167
二、水壩建設對底棲動物的生態(tài)風險169
第四節(jié)水壩影響下河流魚類的生態(tài)風險評價174
一、魚類調查與采樣174
二、魚類生物完整性指數(shù)構建與分析176
三、水壩建設對魚類的生態(tài)風險178
本章小結182
參考文獻183
第七章基于格局與過程的景觀生態(tài)風險評價185
第一節(jié)大壩建設對漫灣庫區(qū)景觀格局破碎化風險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)風險評價模型構建191
一、景觀生態(tài)風險指數(shù)的構建192
二、景觀生態(tài)風險指數(shù)的計算193
三、空間變異原因分析193
第三節(jié)景觀生態(tài)風險指數(shù)空間分析194
一、景觀生態(tài)風險指數(shù)的空間自相關194
二、景觀生態(tài)風險度地統(tǒng)計分析195
第四節(jié)景觀生態(tài)風險度的時空動態(tài)分析196
第五節(jié)大壩建設的景觀生態(tài)風險的影響因子分析198
本章小結199
參考文獻200
第八章水壩工程生態(tài)安全綜合調控204
第一節(jié)流域生態(tài)安全綜合預警204
一、生態(tài)安全預警關鍵指標確定204
二、生態(tài)安全預警模型構建205
第二節(jié)生態(tài)水文情勢擾動度量207
一、研究進展208
二、水文指標次序變化對水文情勢擾動評價的影響209
三、月尺度水文情勢擾動評價方法描述水文情勢信息有效性217
第三節(jié)水庫生態(tài)調度模式225
一、調度模式建立226
二、典型水庫調度參數(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249
參考文獻250
附錄254