本书主要阐述小浪底水沙动态调控对黄河下游河流系统的影响：结合遥感、数理统计与数值模拟，系统分析下游河道演变、河道及河口环境生态对水沙动态调控的响应机理；针对下游河道，揭示水沙动态调控对河道河势演变的多时空尺度影响机理，定量评估河道环境、典型物种群落对水沙调控的响应规律，以及滩区环境及土地利用的变化；针对河口及三角洲区域，揭示河口水环境水生态对水沙动态调控的响应机理，模拟水沙调控对河口及邻近海域水沙条件、营养物质、生态环境的影响。同时，综合考虑下游防洪安全、社会经济发展和生态健康多方面的用水需求，提出下游水资源优化配置方案。
样章试读
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前言
第1章 概述 1
1.1 黄河下游流域概况 1
1.2 黄河下游河道概况 2
1.2.1 下游河势地貌及形态 2
1.2.2 下游滩区形成及特征 3
1.2.3 下游河道生态概况 5
1.3 黄河下游水利工程概况 6
1.3.1 小浪底水利枢纽工程概况 6
1.3.2 河道整治工程及堤防工程 8
1.4 黄河口及三角洲概况 9
1.4.1 黄河口及三角洲气候与地理条件 9
1.4.2 黄河口水环境条件 10
1.4.3 黄河三角洲湿地生态系统 11
1.4.4 黄河口及近海生态 12
参考文献 14
第2章 下游河道对水沙动态调控的响应 17
2.1 水库下游河道水-沙-床时空演变特征 17
2.1.1 水库建成初期下游河道水-沙-床的时空演变特征 17
2.1.2 拦沙后期下游河道水-沙-床的时空演变特征 19
2.1.3 正常运用期下游河道水-沙-床的时空演变特征 20
2.2 下游河道河床演变趋势预测 22
2.2.1 下游河道冲淤演变准二维水动力学模型 22
2.2.2 不同场次洪水河床形态演变预测 27
2.2.3 中长期水沙动态调控下河床演变趋势 31
2.3 未来滩区修建防护堤情景下游河床演变模拟 38
2.3.1 模型设置 39
2.3.2 计算结果 39
2.3.3 修建防护堤情景下游河床演变对水沙调控的响应 45
参考文献 49
第3章 泥沙动态调控和控导工程约束下的下游河势演变 51
3.1 有限控制边界约束下的游荡型河道河势演变 51
3.1.1 不同阶段下游河道整治工程布局 51
3.1.2 河势控导工程不同约束强度对河势演变的调控效果 52
3.1.3 有限控制边界约束下河道形态演变分析 55
3.2 河势控导工程与水沙动态调控的互馈效应 59
3.2.1 水沙调控与河道演变的互馈影响分析 59
3.2.2 水沙与河道边界互馈影响试验 69
3.2.3 水沙调控阈值 70
3.3 修建防护堤后下游河道稳定控制指标及阈值 72
3.3.1 修建防护堤后下游河道纵横断面与平面河势调整趋势 72
3.3.2 纵横断面与平面河势稳定控制指标及阈值 75
3.4 适应泥沙动态调控的下游河势控导工程优化布局 78
3.4.1 整体布局模式 78
3.4.2 优化布局方案 79
参考文献 88
第4章 水沙动态调控对下游环境生态的影响 90
4.1 水沙动态调控对下游河道环境条件的影响 90
4.1.1 下游河道水环境条件对调水调沙的响应 91
4.1.2 水沙调控对河道沉积物的影响 96
4.2 黄河下游河道水生态对调水调沙的响应 101
4.2.1 水沙调控前后浮游生物组成及生物量演变趋势 101
4.2.2 浮游生物对环境胁迫的适应阈值 103
4.2.3 微生物群落对环境胁迫的响应 105
4.3 水沙调控对下游滩区环境条件及土地利用的影响 107
4.3.1 水沙调控对嫩滩区沉积物垂向粒径分布的影响 107
4.3.2 滩区土地利用变化对水沙调控的响应 109
4.3.3 不同水沙调控方案下滩区土地利用模式模拟 115
参考文献 117
第5章 黄河三角洲盐沼植被群落生境模拟 118
5.1 黄河三角洲地下水-土壤水盐协同关系118
5.1.1 土壤及地下水原位监测实验 118
5.1.2 地下水-土壤水盐协同关系分析 124
5.2 黄河三角洲地下水动力过程数值模拟 132
5.2.1 地下水模拟时间序列 132
5.2.2 研究区地下水动力三维模型 134
5.2.3 不同水文年黄河三角洲自然保护区地下水位模拟结果 145
5.3 耦合水盐动力过程的盐沼植被群落适宜生境模拟 146
5.3.1 植被群落生长-扩散-竞争生态动力学模型146
5.3.2 不同水文年情景下盐沼植被群落适宜生境模拟 152
参考文献 158
第6章 黄河口海草床对水沙环境条件的响应 161
6.1 黄河口海草床及水沙条件 161
6.1.1 日本鳗草分布概况 161
6.1.2 黄河口水沙动力条件 161
6.2 实验设计 163
6.2.1 野外试验与样品采集 163
6.2.2 室内实验设计与指标测定 164
6.3 盐度和浊度对日本鳗草生长的影响规律 167
6.3.1 盐度和浊度对日本鳗草株高的影响 167
6.3.2 盐度和浊度对日本鳗草生物量的影响 170
6.3.3 盐度、浊度和盐度-浊度交互处理对日本鳗草株高、生物量的抑制效果 173
6.4 盐度和浊度对日本鳗草植株体内营养元素含量的影响规律 175
6.4.1 日本鳗草植株体内TC含量对盐度和浊度的响应规律 175
6.4.2 日本鳗草植株体内TN含量对盐度和浊度的响应规律 178
6.4.3 盐度、浊度和盐度-浊度交互处理对日本鳗草TC、TN含量的抑制效果 181
6.5 日本鳗草植株体内游离氨基酸对不同盐度和浊度胁迫的响应 182
6.5.1 不同盐度、浊度梯度下游离氨基酸族群的组成占比 182
6.5.2 游离氨基酸对盐度胁迫的响应 185
6.5.3 游离氨基酸对浊度胁迫的响应 187
6.5.4 盐度、浊度和盐度-浊度交互处理对日本鳗草不同游离氨基酸的抑制效果 189
参考文献 196
第7章 黄河口及近海区域浮游生物的影响与模拟 198
7.1 黄河口及近海区域概况 198
7.1.1 黄河口水动力条件 198
7.1.2 水沙调控对河口生态系统的影响.199
7.2 三维水动力-水环境-水生态耦合模型 199
7.2.1 水动力模型基本控制方程 200
7.2.2 浮游生物过程模型原理 202
7.2.3 水生生物地球化学模型框架 203
7.2.4 模型设置 204
7.3 模型率定及验证 208
7.3.1 水动力模型验证 208
7.3.2 NPZD模型验证 212
7.4 河口及邻近海域环境和浮游生物的变化 215
7.4.1 盐度 215
7.4.2 温度 217
7.4.3 悬沙浓度 217
7.4.4 无机氮 220
7.4.5 浮游植物 220
7.4.6 浮游动物 222
参考文献 224
第8章 黄河下游区域水资源系统分析与评价 227
8.1 黄河下游区域水资源分析 227
8.1.1 流域水资源区域划分 227
8.1.2 水资源量分析 228
8.1.3 水资源开发利用现状分析 233
8.2 黄河下游区域需水预测分析 236
8.2.1 河道外需水预测 236
8.2.2 河道内需水预测 244
8.3 基于生态足迹的水资源利用评价 248
8.3.1 水资源生态足迹 249
8.3.2 水资源生态承载力 251
8.3.3 评价指标 252
8.3.4 评价结果 252
8.4 小结 258
参考文献 259
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