生态友好的流域闸坝调度与灌溉模式研究

生态友好的流域闸坝调度与灌溉模式研究
出版时间：2012年版
内容简介
　　《生态友好的流域闸坝调度与灌溉模式研究》针对我国北方地区水资源短缺、污染严重、生态退化等问题，以北运河流域为例，在满足河流生态需水要求的条件下，开展河流闸坝调度及生态友好的清污轮灌模式研究。《生态友好的流域闸坝调度与灌溉模式研究》提出河流生态调度概念，进行了流域生态调度的理论研究，制定出分时期的闸坝生态调度准则与控泄方案，通过耦合水动力学、水质模型构建了北运河闸坝生态调度模型，模拟北运河不同频率年的常规和生态调度工况，分析其水动力学特性和水质特性。针对通用SWAT（soil and water assessment tool）模型存在的不足进行了修改与完善，并在此基础上构建了研究区农田非点源污染模型。根据研究区的灌溉现状、灌溉制度等制定不同的灌溉情景，利用改进的SWAT模型对所设定情景进行模拟计算，研究农田氮磷流失特征，得到北运河生态友好的清污轮灌模式。针对流域农业生产活动中普遍存在的化肥施用过量并已造成农田非点源污染的现状，制定出当地控制农田非点源污染的适应性对策。建立河流闸坝调度和清污轮灌模式的综合评价指标体系和模糊综合评价模型，对北运河闸坝生态调度和生态友好型清污轮灌模式的综合效益进行了评价。《生态友好的流域闸坝调度与灌溉模式研究》可供农业水土工程、水文水资源、生态环境、水环境等方面研究的科技人员和高校师生参考。
目录
前言
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 水资源配置研究
1.2.2 河流生态调度研究
1.2.3 污水灌溉研究
1.2.4 农业非点源污染研究
1.3 研究方案
第2章 流域生态调度
2.1 传统闸坝调度的弊端
2.2 闸坝生态调度的目标
2.2.1 生态调度的要求
2.2.2 生态调度的内容
2.3 河流闸坝生态调度准则
2.3.1 生态调度的基本准则
2.3.2 生态调度原则
2.3.3 不同时期调度的影响和要求
第3章 河流闸坝生态调度模型与农田非点源污染模型
3.1 河流闸坝生态调度模型
3.1.1 河流水动力学模型
3.1.2 河流水质模型
3.1.3 河流闸坝生态调度模型
3.2 农田非点源污染模型
3.2.1 SWAT模型的发展概况
3.2.2 SWAT模型的结构和原理
第4章 研究区概况
4.1 自然地理概况
4.2 水系结构
4.3 水文气象特征
4.4 社会经济概况
4.5 污染源特征分析
第5章 北运河闸坝生态调度研究及其应用
5.1 闸坝生态调度的理论研究
5.1.1 北运河闸坝生态调度的意义与可行性
5.1.2 北运河闸坝生态调度目标
5.1.3 北运河闸坝生态调度准则
5.1.4 北运河闸坝生态调度控泄方案
5.2 北运河闸坝生态调度模型
5.2.1 基本方程
5.2.2 方程离散与求解
5.2.3 初始条件和边界条件处理
5.2.4 内边界条件处理
5.3 北运河闸坝生态调度模型的应用
5.3.1 平水年各处闸坝的流量变化过程
5.3.2 平水年各处闸坝的水位变化过程
5.3.3 平水年各处闸坝的流速变化过程
5.3.4 平水年各处闸坝的COD变化过程
5.3.5 平水年各处闸坝的NH3-N变化过程
5.3.6 其他工况各处闸坝的水质变化过程
第6章 生态友好的清污轮灌模式研究
6.1 资料收集与数据库的构建
6.1.1 空间数据库的构建
6.1.2 属性数据库的构建
6.2 研究区SWAT模型的建立
6.2.1 子流域的划分
6.2.2 水文响应单元的分配
6.2.3 气象数据信息输入
6.2.4 数据库的编辑输入
6.3 SWAT模型运行设置
6.4 SWAT模型的不足与改进
6.4.1 模型的不足
6.4.2 对模型的改进
6.5 模型的率定和验证
6.5.1 径流参数率定
6.5.2 营养物参数率定
6.6 灌溉情景制定
6.6.1 灌溉情景制定依据
6.6.2 灌溉情景制定
6.7 生态友好的灌溉模式研究
6.7.1 北运河降雨和径流特征
6.7.2 不同灌溉情景下氮流失特征
6.7.3 不同灌溉情景下磷流失特征
6.7.4 不同灌溉情景下氮磷流失特征
6.7.5 生态友好的灌溉模式选择
6.8 基于河流闸坝生态调度的生态友好型灌溉模式研究
第7章 农田非点源污染的适应性对策研究
7.1 北运河流域农田非点源污染现状
7.2 农田非点源污染的适应性对策
7.2.1 化肥农药施用量调控措施
7.2.2 农业种植耕作措施
7.2.3 化肥农药流失量控制措施
7.2.4 流失化肥农药净化措施
7.2.5 建立监测、检测和环境评价体系措施
7.2.6 完善相关法律法规政策
第8章 基于生态友好的北运河闸坝调度与清污灌溉模式综合效益评价
8.1 基于生态友好的北运河闸坝调度与清污灌溉模式综合效益评价模型
8.2 河流闸坝生态调度综合效益评价
8.2.1 河流闸坝调度综合评价指标体系的构建
8.2.2 评价指标权重的确定
8.2.3 模糊评价矩阵的确定
8.2.4 闸坝调度的模糊综合评价模型
8.2.5 闸坝生态调度的综合效益评价
8.3 生态友好型灌溉模式综合效益评价
8.3.1 生态友好型灌溉模式综合评价指标体系的构建
8.3.2 评价指标权重的确定
8.3.3 模糊评价矩阵的确定
8.3.4 生态友好型灌溉模式的综合效益评价
第9章 结论与建议
9.1 主要结论
9.2 问题与建议
参考文献