气候变化及人工调控对大型水库水环境的影响

本书以华南热带亚地区水库——流溪河水库为主要研究对象，基于观察资料分析和数学模型的应用，从区域气候变化对人工调控两个方面系统地研究了水库水环境的响应情况。近年来区域气候变化对水环境的影响受到人们的关注。 水库所在区域气候的变化，对水库的水温、层间交换、入库径流时空规律等均产生影响，进而可能极大地改变水库水体的浊度、营养盐、溶解氧等水环境特征。在区域气候变化的同时，水库流域人口的快速增长以及工农业的快速发展，水库周边出现水土流失、支流污染、农业面源污染等现实问题，导致入库悬浮物、营养盐以及污染物质大大增加，直接改变了水库的水环境条件，对水库水生态环境不可避免地产生影响。

第一章 水库水环境演变过程

1.1 水库水文循环过程

1.2 水库水动力过程

1.3 水库热分层

1.4 水库沉积过程

1.5 水库的化学过程

1.6 水库的生态系统特征

1.7 水库面临的主要环境问题

第二章 区域气候变化对水库的影响

第三章 水库管理及人工调控措施

第四章水库水环境主要模型及数值研究方法

4.1 水动力模型

4.2 生态动力学模型

4.3 一维水动力-水生态动力学耦合模型应用

4.4 三维水动力-水生态动力学耦合模型应用

第五章基于水库水环境特征的现场观测方法

5.1 水库流域概况与水文特征

5.3 现场观测方法

第六章水库现场观测结果与分析

6.1 水库流速观测

6.2 季节性分层

6.3 浊度密度流

6.4 水体透明度

6.5 营养盐时空特征和浮游植物演替

第七章 水动力水质数值模拟

7.1 模型初始设置

7.1.1 一维模型初始设置

7.1.2 三维模型初始设置

7.2 边界条件设置

7.2.1 水文、气象条件

7.2.2 入库河流逐日水温

7.2.3 入库河流逐日浊度

7.2.4 入库河流逐日营养盐浓度

7.3 长期模拟结果分析

7.3.1 水温模拟结果

7.3.2 浊度模拟结果

7.3.3 溶解氧模拟结果

7.3.4 营养盐模拟结果

7.3.5 叶绿素a模拟结果

7.4 雨季三维模拟结果与分析

7.5 本章小结

第八章 气候变化对水库水环境的影响

8.1 库区气象、水文条件的长期动态特征

8.2 气候变化场景设置

8.3 气象水文因子对水库水动力状态的影响

8.3.1 水温垂直分布

8.3.2 水体稳定度

8.3.3 表层水温

8.3.4 下泄水温

8.4 气象水文因子对水库水质状态的影响

8.4.1 浊度和悬浮物量

8.4.2 营养盐浓度

8.4.3 溶解氧分布

8.4.4 叶绿素a浓度

8.5 本章小结

第九章 人工调控对水库水环境的影响

9.1 人工调控对水库水位的影响

9.2人工调控方案分析

9.2.1 水量调度模式

9.2.2 出水口位置管理

9.3 人工调控场景设置

9.4 人工调控对水库水动力状态的影响

9.4.1 水温垂直分布

9.4.2 水体稳定度

9.4.3 表层水温

9.4.4 下泄水温

9.5 人工调控对水库水质状态的影响

9.5.1浊度和悬浮物

9.5.2 营养盐浓度

9.5.3 溶解氧分布

9.5.4 叶绿素a浓度

9.6 人工调控对富营养型水库水质的影响

9.7 本章小结

第十章 河道型和湖泊型水库水环境特征比较

10.1湖泊型水库的特征

10.2 现场监测结果与分析

10.2.1 水库水文特征

10.2.2 季节性分层

10.2.3 营养盐和叶绿素a浓度

10.3 数值模拟结果

10.3.1 模拟条件设置

10.3.2 模拟结果与分析

10.4 两座水库水环境特征的比较

10.4.1 水文、水动力特征

10.4.2 水生态、水质特征

10.5 本章小结

第十一章 水库生态与健康风险评价

11.1 水库水体环境影响度评价

11.1.1 采样点位及水样处理

11.1.2 SVOC定量分析

11.1.3 环境影响度评价

11.2水体SVOCs对斜生栅藻的毒性效应

11.2.1实验方法

11.2.2实验结果与分析

11.3水库水体人体健康风险评价

11.3.1 采样点位与和水样处理

11.3.2SVOCs结果与分析

11.3.3 SVOCs人体健康风险评价

11.4 水库水体遗传毒性评价

11.4.1 实验方法

11.4.2评价结果 2100433B

《气候变化对河湖水环境生态影响及其对策》可作为水资源、水环境、水利工程、地理、资源、环境及有关专业科技工作者和管理人员使用和参考。

前言

第1章概述

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3难点与挑战

第2章河湖水生态水环境变化问题

2.1淮河流域水环境概况

2.2太湖流域蓝藻水华暴发概况

2.3汉江水华与调水工程

2.4基础资料收集和分析

2.5小结

第3章气候变化影响研究框架

3.1气候变化对河湖水环境影响的关键问题与目标

3.2气候变化对水环境水生态多要素的影响分析

3.3研究思路与方法

3.4技术路线

第4章气候变化对水环境水生态影响的诊断分析

4.1淮河流域气候、径流变化趋势

4.2气候变化对淮河流域典型断面水环境变化影响

4.3气象因子对淮河流域河流生态系统的影响

4.4太湖流域气候变化趋势

4.5小结

第5章气候变化背景下水环境水生态变化机理分析

5.1湖泊水华形成机理的实验研究

5.2气候变化和排污综合影响下水质水量耦合模拟研究

5.3小结

第6章气候变化对太湖蓝藻生境的影响

6.1气候变化情景

6.2气温变化对蓝藻生长的影响分析

6.3风速变化对蓝藻暴发影响分析

6.4小结

第7章气候变化对淮河流域水环境的影响

7.1流域未来水环境变化分析

7.2水库未来富营养化变化分析

7.3典型断面未来纳污能力变化

7.4小结

第8章气候变化下淮河流域突发性水污染事件分析

8.1历史事件分析

8.2未来情景下事件发生概率分析

第9章气候变化对汉江水华影响分析

9.1汉江水华的主要影响因素

9.2变化环境下汉江水华的耦合模型

9.3汉江水华耦合模型的参数估计与检验

9.4未来气候变化情景下汉江水华变化影响的分析

9.5小结

第10章对策和建议

10.1气候变化对水环境水生态影响分析的认识

10.2应对气候变化的适应性水环境管理的对策和建议

10.3研究与展望

参考文献

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4.淮河水环境气候变化影响评价模型

建立气候变化对淮河流域水环境影响的定量评价指标体系；首先，建立能反映区域气候与水文要素相互作用以及区域水循环过程的分布式水文模型，准确模拟反映气象条件（如降水、气温、辐射等）的变化对流域水文循环的影响；在分布式水文模型的基础上，耦合河流污染物迁移转化模型和湖泊水质模型，准确模拟河道和湖泊内氨氮、COD、DO以及叶绿素a等水质指标的变化过程。探讨气候变化对河流水文情势的影响从而导致对水环境状况的影响以及气温变化对河流、湖泊水环境状况的影响；建立反映气候变化影响的淮河水环境气候变化影响模型。

（1）分布式水文模型。建立能反映区域气候与水文要素相互作用以及区域水循环过程的分布式水文模型。在对典型区域进行计算分区的基础上，在每个结构单元上建立具有明确气象一水文物理意义的概念性模型，由此反映出下垫面因素（如地形、土壤类型、植被覆盖等）和气象因素（如降水、气温、辐射等）的空间分布对流域水文循环的影响以及人类活动和气候变化对流域径流过程的干扰。2100433B