淡水水库温室气体状态的评价与测量方法

淡水水库温室气体状态的评价与测量方法
作者：马智杰，译 著
出版时间：2014年版
本书是一种公开的科学研究方法，在翻译中严格按照原文进行，没有任何的歪曲和偏移。本书由马智杰翻译，参加审译的还有鲁仕宝、赵云、黄真理、汪群、黄德春、张长征、李道亮、陈英义、查同刚、张承明和王伊琨。本书在翻译过程中，得到了国家国际科技合作专项《小水电代燃料的气候变化影响评价与生态监测智能技术合作研究（2012DFA60830）》，水利部水电局、武汉理工大学资源与环境学院、国家水电可持续发展中心，国家能源水能高效利用与大坝安全技术研发（实验）中心、北京市水利学会，中国水利学会城市水利专业委员会、中国水利水电科学研究院的大力支持，在此一并表示衷心感谢！
目　录
上　篇　淡水水库温室气体状态评价导则 ………………… 1
前　言 ………………………………………………………… 3
1.  背景 ……………………………………………………… 6
2.  评价的意向、输出和目标 ……………………………… 7
3. 概念 ……………………………………………………… 8
4. 以往工作 ………………………………………………… 11
5. 关键过程和参数 ………………………………………… 13
自然流域的碳循环 ……………………………………… 13
水库途径 ………………………………………………… 15
关键过程 ………………………………………………… 17
关键参数 ………………………………………………… 18
6. 测量 ……………………………………………………… 20
水库关键参数和过程 …………………………………… 20
库存量的变化 …………………………………………… 21
水库输出 ………………………………………………… 21
时间和空间分辨率 ……………………………………… 22
单位标准化 ……………………………………………… 23
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7. 预测和建模 ……………………………………………… 24
8. 进一步的工作 …………………………………………… 26
9. 参考文献 ………………………………………………… 30
技术附录 …………………………………………………… 44
下　篇　淡水水库温室气体测量评估规范 ………………… 49
前　言 ………………………………………………………… 53
I. 简介 ……………………………………………………… 55
I.1. 背景 ………………………………………………… 55
I.2. 规范的目标和适用范围 …………………………… 56
II. 一般原则和数据 ………………………………………… 59
II.1. 以往工作 …………………………………………… 59
II.2. 关键过程和参数 …………………………………… 62
II.2.1. 自然流域的碳循环 ……………………………… 62
II.2.2. 水库途径 ………………………………………… 64
II.2.3. 关键过程 ………………………………………… 66
II.2.4 关键参数 ………………………………………… 67
II.3. 总排放量的测量 …………………………………… 68
II.3.1. 水库关键参数和过程 …………………………… 68
II.3.2. 水库库存量的变化 ……………………………… 69
II.3.3. 水库输出 ………………………………………… 70
II.3.4. 时间和空间分辨率 ……………………………… 71
II.3.5. 单位标准化 ……………………………………… 72
II.4. 考虑净排放量的重要性 …………………………… 72
II.4.1. 净排放量定义 …………………………………… 72
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II.4.2. 蓄水前测量 ……………………………………… 73
II.4.2.1. 流域和水库 - 陆地动植物 …………………… 76
II.4.2.2. 流域和水库 - 水生动植物 …………………… 76
II.4.2.3. 库址下游 ……………………………………… 77
II.4.2.4. 碳储量计算 …………………………………… 77
II.4.3. 蓄水后测量 ……………………………………… 78
II.4.3.1. 流域 …………………………………………… 78
II.4.3.2. 水库 …………………………………………… 78
II.4.3.3. 库址下游 ……………………………………… 79
III. 空间和时间变化 ……………………………………… 80
III.1. 测量地点 …………………………………………… 80
III.2. 测量时间 …………………………………………… 82
IV. 水库选址 ……………………………………………… 84
V. 方法和设备 ……………………………………………… 87
V.1. 测量温室气体排放的过程 ………………………… 87
V.1.1. 陆地生态系统 …………………………………… 88
a. 培养箱 ………………………………………………… 88
b. （土芯取样）培养箱 ………………………………… 89
c. 涡流协方差塔 ………………………………………… 90
d. 估算排放量的其他方法 ……………………………… 91
V.1.2. 水生生态系统 …………………………………… 91
V.1.2.1. 水和大气之间的表面扩散流量 ……………… 91
a. 表面浮动箱 …………………………………………… 91
b. 涡流协方差塔 ………………………………………… 94
c. 薄边界层（TBL）扩散过程模型 …………………… 94
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V.1.2.2. 鼓泡（或沸腾） ……………………………… 95
V.1.2.3. 下游排放 ……………………………………… 98
V.1.2.4. CO2、CH4 和 N2O 浓度 …………………… 100
V.2. 沉积物中碳质量流量和碳储存 ………………… 101
V.3. 水质和物理参数 ………………………………… 103
VI. 数据分析 …………………………………………… 105
VII. 数据库 ……………………………………………… 110
VIII. 本规范的更新 ……………………………………… 112
IX. 参考文献 …………………………………………… 114
附录 1： 联合国教科文组织和国际水电协会温室气体
测量调查表 …………………………………… 126