本書圍繞建壩河流生態(tài)環(huán)境效應(yīng)及生態(tài)保護存在的科學問題與技術(shù)瓶頸，以瀾滄江梯級、金沙江梯級、三峽工程等為典型研究區(qū)域，從生態(tài)水力學視角，探究了梯級開發(fā)影響下氮磷營養(yǎng)鹽和重金屬的遷移轉(zhuǎn)化過程，闡明了工程運行調(diào)控對溫室氣體排放的影響及其機制，量化了水庫運行對河流生源要素再分布的影響及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。分析了工程前后河流水生生物(浮游植物、微生物、魚類、底棲生物)群落結(jié)構(gòu)及其時空分布特征；基于魚類對關(guān)鍵生境因子的生理生態(tài)學響應(yīng)機制，闡明了工程運行引起的水文情勢、水溫、溶解氣體、床質(zhì)變化對目標魚類生境的影響；建立了耦合流量過程-水溫過程一生源要素輸出過程的水庫生態(tài)調(diào)度模式，提出了支流生境替代補償和微生境修復技術(shù)，構(gòu)建了壩下生態(tài)流量過程調(diào)控與壩上支流生境替代相結(jié)合的建壩河流生態(tài)環(huán)境保護多維調(diào)控技術(shù)，并在淮河及漢江等區(qū)域進行了推廣應(yīng)用。
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國家自然科學基金委員會, 創(chuàng)新研究群體項目, 52121006, 氣候變化與水安全，在研，主持, 依托項目
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 建壩河流生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究背景 1
1.2 建壩河流生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究進展 4
1.2.1 建壩對河流水文情勢和水溫情勢的影響 4
1.2.2 建壩對河流關(guān)鍵生源要素遷移轉(zhuǎn)化的影響 5
1.2.3 建壩對河流水生生物生境及群落結(jié)構(gòu)的影響 8
1.3 建壩河流生態(tài)保護研究進展 13
1.3.1 生態(tài)調(diào)度 13
1.3.2 生境修復 15
1.4章節(jié)設(shè)計與主要內(nèi)容 17
參考文獻 17
第2章 典型研究區(qū)域概況 32
2.1 瀾滄江流域概況 32
2.1.1 自然地理概況 32
2.1.2 水利工程概況 36
2.2 長江上游流域概況 37
2.2.1 金沙江流域概況 38
2.2.2 三峽水利樞紐概況 43
2.3 怒江流域概況 47
參考文獻 49
第3章 河流建壩對物質(zhì)循環(huán)的影響 51
3.1 水庫對氮磷縱向輸移的影響及梯級累積效應(yīng) 51
3.1.1 氮磷的沿程分布特征 51
3.1.2 氮磷的遷移轉(zhuǎn)化機制 66
3.1.3 氮磷的梯級累積效應(yīng) 72
3.2 梯級水庫對碳氮溫室氣體排放的影響 80
3.2.1 水庫沿程碳溫室氣體排放 80
3.2.2 水庫沿程氮溫室氣體排放 84
3.2.3 梯級水庫總溫室氣體排放 89
3.3 梯級水庫對重金屬汞遷移轉(zhuǎn)化的影響 91
3.3.1 梯級水庫對汞和甲基汞分布的影響 92
3.3.2 不同流域梯級水庫對汞和甲基汞分布的影響 96
3.4 本章小結(jié) 100
參考文獻 101
第4章 河流建壩對底棲動物的影響 106
4.1 建壩河流底棲動物分布特征及影響機制 106
4.1.1 金沙江流域底棲動物分布特征及影響機制 106
4.1.2 瀾滄江流域底棲動物分布特征及影響機制 114
4.2 建壩河流和自然河流底棲動物分布特征的差異 117
4.2.1 自然河流怒江底棲動物群落分布特征 117
4.2.2 自然河流與建壩河流底棲動物群落分布的差異 125
4.3 河流建壩對底棲動物生物多樣性的影響 127
4.3.1 自然河流水系底棲動物生物多樣性的生態(tài)尺度效應(yīng) 128
4.3.2 河流建壩對底棲動物生物多樣性影響的定量評估 130
4.4 本章小結(jié) 132
參考文獻 132
第5章 河流建壩對魚類關(guān)鍵生境因子的影響 134
5.1 河湖相分區(qū)對魚類群落的影響 134
5.1.1 河湖相分區(qū)對魚類群落組成的影響 135
5.1.2 河湖相分區(qū)對魚類群落分布的影響 136
5.1.3 河湖相分區(qū)對魚類群落優(yōu)勢種的影響 137
5.1.4 河湖相分區(qū)對魚類群落生態(tài)類型的影響 139
5.2 水文情勢變化對魚類繁殖的影響 141
5.2.1 河流建壩前后水文情勢變化特征 141
5.2.2 水文情勢變化對魚類繁殖的影響特征 143
5.2.3 水文情勢變化對魚類繁殖的影響機制 151
5.3 水溫情勢變化對魚類繁殖的影響 156
5.3.1 河流建壩水溫情勢變化 157
5.3.2 水溫情勢變化對魚類繁殖的影響特征 157
5.3.3 水溫情勢變化對魚類繁殖生理的影響機制 161
5.4 高壩泄水氣體過飽和對魚類生境的影響 164
5.4.1 高壩泄水總?cè)芙鈿怏w過飽和生成特征 164
5.4.2 高壩泄水總?cè)芙鈿怏w過飽和生成主要影響因子 166
5.4.3 壩下總?cè)芙鈿怏w飽和度時空變化特征 170
5.4.4 總?cè)芙鈿怏w過飽和對魚類生境的影響 171
5.5 本章小結(jié) 176
參考文獻 177
第6章 河流建壩對魚類生境影響的調(diào)控措施 181
6.1 梯級水庫多目標生態(tài)調(diào)度 181
6.1.1 滿足魚類產(chǎn)卵流速需求的生態(tài)調(diào)度 181
6.1.2 滿足魚類產(chǎn)卵水溫需求的生態(tài)調(diào)度 187
6.1.3 多目標多要素耦合生態(tài)調(diào)度 199
6.2 高壩大庫支流生境替代 204
6.2.1 金沙江支流生境替代 204
6.2.2 瀾滄江支流生境替代 225
6.3 本章小結(jié) 230
參考文獻 230
第7章 河流建壩對魚類生境的其他影響及保護措施 233
7.1 河流建壩對魚類生境的其他影響 233
7.1.1 建壩對河流連通性及魚類的影響 233
7.1.2 建壩對河貌及魚類的影響 236
7.2 建壩河流的其他保護措施 238
7.2.1 過魚設(shè)施 238
7.2.2 增殖放流 242
7.3 建壩河流保護措施效益評估 244
7.4 本章小結(jié) 247
參考文獻 248
第8章 其他工程應(yīng)用 259
8.1 淮河多閘壩河流生態(tài)流量過程調(diào)控 259
8.1.1 淮河流域典型水體生態(tài)流量過程確定 259
8.1.2 淮河流域典型水體水文調(diào)控閾值確定 267
8.2 漢江梯級航電樞紐多目標生態(tài)流量調(diào)控 267
8.2.1 基于斷面水質(zhì)達標的生態(tài)流量 268
8.2.2 基于河流水華控制的生態(tài)流量 272
8.2.3 基于河流魚類生境保護的生態(tài)流量 279
8.2.4 多目標生態(tài)環(huán)境流量過程保障 282
8.3 本章小結(jié) 289
參考文獻 289
跋 291
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