目錄
第1章 河流生境修復(fù)的生態(tài)水力學(xué)基礎(chǔ)理論1
1.1 水生植被影響下的河流水動(dòng)力特性2
1.1.1 水生植被的阻水特性2
1.1.2 漂浮植被作用下的明渠紊流特征8
1.1.3 柔性淹沒(méi)植被對(duì)河道洪水波演進(jìn)的影響13
1.2 水生植被影響下的物質(zhì)輸運(yùn)規(guī)律16
1.2.1 植被斑與彎道對(duì)明渠生態(tài)河道離散系數(shù)的影響16
1.2.2 考慮離散和生態(tài)降解的三區(qū)濕地污染物輸移21
1.2.3 風(fēng)作用下的典型雙層濕地流特性和污染物分散指標(biāo)29
1.2.4 漂浮植被河道的縱向離散系數(shù)39
1.3 緩滯河段藻類繁殖與暴發(fā)的水動(dòng)力機(jī)制43
1.3.1 水動(dòng)力條件在水華中的作用43
1.3.2 小江藻類生長(zhǎng)原位試驗(yàn)44
1.4 典型流場(chǎng)中魚(yú)類游泳行為特性研究57
1.4.1 研究對(duì)象與研究方法58
1.4.2 突擴(kuò)明渠邊界層分離再附著流動(dòng)中的魚(yú)類游泳行為特性61
第2章 水動(dòng)力-水質(zhì)-水生物耦合的數(shù)值模擬技術(shù)75
2.1 求解守恒形式的圣維南方程的一維水動(dòng)力學(xué)模型76
2.1.1 控制方程76
2.1.2 靜水壓力項(xiàng)計(jì)算79
2.1.3 底坡源項(xiàng)離散80
2.1.4 摩阻源項(xiàng)離散80
2.2 采用自適應(yīng)網(wǎng)格的淺水方程Well-balanced數(shù)學(xué)模型81
2.2.1 二維水流水質(zhì)控制方程和離散方法82
2.2.2 自適應(yīng)網(wǎng)格模型96
2.2.3 自適應(yīng)方法在二維水流模型中的應(yīng)用100
2.3 基于格子Boltzmann方法的植被河道水流模型104
2.3.1 控制方程104
2.3.2 格子Boltzmann方法的理論及實(shí)現(xiàn)104
2.3.3 模型的驗(yàn)證和應(yīng)用116
第3章 河流洲灘的植被化守護(hù)技術(shù)131
3.1 洲灘的植被化守護(hù)技術(shù)的思路132
3.1.1 植物對(duì)河道的影響132
3.1.2 新水沙條件對(duì)洲灘發(fā)育及植物徙居的影響133
3.1.3 洲灘的植被化守護(hù)技術(shù)思路的提出134
3.2 植被選種與培育138
3.2.1 植被選育思路138
3.2.2 工程河段適生植被調(diào)研140
3.2.3 植被化守護(hù)技術(shù)中的植被選擇140
3.2.4 植被培育方案146
3.2.5 小結(jié)151
3.3 土壤基質(zhì)固定152
3.3.1 臨時(shí)防沖結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)152
3.3.2 臨時(shí)防沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)優(yōu)化156
3.3.3 小結(jié)164
3.4 技術(shù)應(yīng)用164
3.4.1 工程施工情況164
3.4.2 植被生長(zhǎng)情況166
3.4.3 適用條件分析169
第4章 魚(yú)類生境的保護(hù)與修復(fù)技術(shù)171
4.1 仿自然魚(yú)道空間水力多樣化調(diào)控技術(shù)172
4.1.1 仿自然魚(yú)道結(jié)構(gòu)布置172
4.1.2 仿自然魚(yú)道三維紊流數(shù)學(xué)模型174
4.1.3 仿自然魚(yú)道水力多樣化調(diào)控效果分析176
4.2 三峽水庫(kù)-葛洲壩水庫(kù)運(yùn)行對(duì)中華鱘產(chǎn)卵場(chǎng)的影響與水力調(diào)控優(yōu)化技術(shù)187
4.2.1 中華鱘產(chǎn)卵場(chǎng)水動(dòng)力指標(biāo)188
4.2.2 中華鱘產(chǎn)卵場(chǎng)三維水流數(shù)學(xué)模型190
4.2.3 三峽水庫(kù)-葛洲壩水庫(kù)運(yùn)行前后中華鱘自然繁殖情況調(diào)查與分析193
4.2.4 三峽水庫(kù)-葛洲壩水庫(kù)運(yùn)行對(duì)中華鱘產(chǎn)卵場(chǎng)水文水流條件的影響分析208
4.2.5 改善中華鱘產(chǎn)卵場(chǎng)水文水流條件的水力調(diào)控優(yōu)化措施221
4.3 基于模糊邏輯的魚(yú)類物理?xiàng)�息地模擬技術(shù)221
4.3.1 PHABSIM模型222
4.3.2 模糊邏輯理論222
4.3.3 基于模糊邏輯的中華鱘產(chǎn)卵棲息地模擬224
第5章 生態(tài)調(diào)節(jié)壩調(diào)度技術(shù)231
5.1 小江回水區(qū)水華形成機(jī)制與“調(diào)度控藻”對(duì)策232
5.1.1 小江回水區(qū)水華現(xiàn)象232
5.1.2 小江回水區(qū)水華形成機(jī)制232
5.1.3 小江回水區(qū)“調(diào)度控藻”的基本對(duì)策分析235
5.2 生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型236
5.2.1 建模范圍236
5.2.2 水動(dòng)力學(xué)模型237
5.2.3 藻類生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型239
5.2.4 模型參數(shù)的率定和驗(yàn)證239
5.3 小江水位調(diào)節(jié)壩調(diào)度方案242
5.3.1 三峽水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行對(duì)小江回水區(qū)的影響242
5.3.2 調(diào)節(jié)壩可調(diào)節(jié)性分析245
5.3.3 調(diào)度方案效果評(píng)估249
參考文獻(xiàn)256