抑制大型水库支流水华的水动力调控新方法研究项目摘要

大型水库蓄水运行后，库区近坝支流频繁暴发水华，严重破坏了生态环境，并影响了当地的生产生活用水。本课题以三峡水库为例，基于温差剪切分层流理论和藻类生长机理，通过现场实测、数值模拟和物理模型试验相结合的研究方法，研究干、支流流场变化和支流环境要素变化等对支流分层流运动和水华暴发过程的影响规律；揭示大型水库支流水动力特性和水华暴发之间的相关关系；从不同空间尺度提出抑制支流水华的水动力调控方法：从库区大尺度提出基于抑制大型水库支流水华的干流水库多目标综合优化调度方法，并从长期调度和应急调度两个时间尺度给出优化调度方案；从库区小尺度提出增强支流内部水体交换掺混的上游壅水调控、隔水幕布控制、泵站循环调节等方法；耦合两种尺度的水动力调控作用，建立抑制大型库区支流水华的水动力调控技术体系；为实现大型水库支流水环境的低成本、高效率治理提供理论依据和决策。

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

《水库调控实用技术及应用研究》介绍了水库群实用调度方法、有关问题的处理以及对调度响应的评估，列举了相应的应用实例，主要是对水库调度常用调控技术的总结延伸与提升。

《水库调控实用技术及应用研究》可作为从事水库调度、水库工程管理和水利调度工作人员的参考书，也可供相关专业科研人员和院校师生参阅。

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。