黄河多过程耦合模拟与可持续运行调控
定价：￥128.00
作者： 伍梓等
出版时间：2026-06
出版社：科学出版社
- 科学出版社
- 9787030843951
- 1版
- 2026-06
作者简介
内容简介
本书聚焦黄河流域干支流多目标调控的关键问题，针对防洪减淤、供水保障与生态改善的复杂需求，综合运用多学科理论与方法，揭示河流系统在多过程耦合作用下的响应机制。书中系统构建包含非生物环境、生产力单元与消费单元的水生态环境多层级评价体系，阐明黄河流域生态环境的空间分异特征与关键生态指标，科学评估水生态健康状况。通过建立水沙-水环境-水生态耦合模型，解析生态要素对流量、含沙量和水温等动力过程的响应关系，最终确定黄河干支流不同尺度的水-沙-温阈值与适宜水沙过程，为生态调度提供可操作的边界约束。本书部分插图附彩图二维码，扫码可见。
目录
目录
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究区域 2
1.2.1 黄河上游及分段 2
1.2.2 黄河中游及分段 3
1.2.3 黄河下游及分段 4
1.2.4 黄河口及分区 6
1.2.5 黄河支流研究区概况及河流分段 8
1.3 数据来源 11
1.4 本书的主要内容 12
第2章 水生态环境多层级评价体系 14
2.1 综合水质标识指数评价体系构建 14
2.1.1 单因子水质标识指数评价法 14
2.1.2 综合水质标识指数评价法 15
2.2 浮游动/植物生物完整性指数评价体系构建 16
2.2.1 基于关键表征因子的浮游植物生物完整性 19
2.2.2 基于关键表征因子的浮游动物生物完整性 24
2.3 典型鱼类等效栖息地面积评价体系构建 31
2.3.1 生物群落的指示物种识别 31
2.3.2 黄河鲤栖息地适宜度指数模型构建 34
第3章 黄河流域生态环境特征及其空间分异规律 36
3.1 黄河水质理化指标特征及其分异 36
3.1.1 黄河干流水质理化指标特征及其分异 36
3.1.2 黄河典型支流水质理化指标特征及其分异 37
3.2 浮游生物群落特征及其分异 39
3.2.1 黄河干流上游浮游生物群落特征及时空分异 39
3.2.2 黄河干流中游浮游生物群落特征及时空分异 39
3.2.3 黄河干流下游浮游生物群落特征及时空分异 39
3.2.4 黄河干流浮游生物群落季节分异 40
3.2.5 黄河主要支流浮游生物群落特征及时空分异 40
3.3 浮游生物群落共现网络特征 43
3.3.1 黄河干流浮游生物共现网络特征 43
3.3.2 黄河主要支流浮游生物共现网络特征 44
3.3.3 黄河干流浮游生物关键类群 45
3.3.4 黄河主要支流浮游生物关键类群 54
3.3.5 黄河流域浮游生物共现网络稳定性的时空分异 65
3.4 黄河流域生态环境指数分异规律 65
3.4.1 综合水质标识指数分异规律 65
3.4.2 浮游动/植物生物完整性指数分异规律 67
3.4.3 黄河干支流生态环境空间分异特征总结 69
3.5 下游复杂滩槽关系及广域黄河口生态环境时空分异特征 71
3.5.1 下游河道基本情况 71
3.5.2 下游河道复杂滩槽关系 71
3.5.3 下游河道生态环境变异规律 74
3.5.4 广域黄河口划分 80
3.5.5 广域黄河口生态环境时空分异特征 81
第4章 水沙-水环境-水生态耦合模型 89
4.1 水-沙-温模型 89
4.2 水环境模型构建 90
4.3 浮游动/植物预测模型构建 92
4.4 黄河鲤野外试验及适宜度曲线确定 96
4.4.1 试验准备 96
4.4.2 试验方案设计 99
4.4.3 数据分析 100
4.4.4 试验结果 100
4.5 水生态模型构建 102
第5章 关键生态要素对水沙动力过程的响应关系 105
5.1 研究区域与数据基础说明 105
5.2 水-沙-温模型验证 107
5.2.1 上游三河湖口站验证 107
5.2.2 下游花园口站及利津站验证 108
5.3 关键生态要素对水-沙-温的响应关系确定路径 110
5.4 关键生态要素对流量的响应关系 111
5.4.1 WUA对流量的响应关系 111
5.4.2 Z-IBI对流量的响应关系 113
5.4.3 P-IBI对流量的响应关系 115
5.4.4 WQI对流量的响应关系 116
5.4.5 综合指数E对流量的响应关系 118
5.5 关键生态要素对含沙量的响应关系 120
5.5.1 WUA对含沙量的响应关系 120
5.5.2 Z-IBI对含沙量的响应关系 121
5.5.3 P-IBI对含沙量的响应关系 123
5.5.4 WQI对含沙量的响应关系 125
5.5.5 综合指数E对含沙量的响应关系 127
5.6 关键生态要素对水温的响应关系 128
5.6.1 WUA对水温的响应关系 128
5.6.2 Z-IBI对水温的响应关系 130
5.6.3 P-IBI对水温的响应关系 131
5.6.4 WQI对水温的响应关系 133
5.6.5 综合指数E对水温的响应关系 134
5.7 关键生态要素对年内水沙过程的响应关系 136
5.8 上中游水资源梯级开发的多阻断效应与调控作用 139
5.9 下游河道整治工程约束效应与水库群调控作用 141
5.9.1 下游河道整治概况 141
5.9.2 下游河道整治工程的生态影响 142
5.10 支流生态环境治理对水生态的修复作用 143
5.10.1 流域治理政策演变 143
5.10.2 汾渭河生态环境治理 143
第6章 黄河多尺度水-沙-温阈值和适宜水沙过程 146
6.1 河流可持续运行调控综合评价与阈值确定方法 146
6.2 现有成果与以往研究对比 149
6.2.1 典型河段及断面的流量阈值对比验证 149
6.2.2 典型河段及断面的含沙量阈值对比验证 150
6.3 干流河段年尺度水-沙-温阈值 151
6.4 上游重要河段月尺度水-沙-温阈值和适宜水沙过程 153
6.4.1 宁蒙河段 153
6.4.2 头道拐河段 155
6.5 中游重要河段月尺度水-沙-温阈值和适宜水沙过程 157
6.5.1 小北干流河段 157
6.5.2 潼关河段 159
6.6 下游重要河段月尺度水-沙-温阈值和适宜水沙过程 161
6.6.1 小浪底—利津河段 161
6.6.2 花园口断面 163
6.6.3 利津断面 164
6.7 重要支流月尺度水-沙-温阈值和适宜水沙过程 166
6.7.1 渭河 166
6.7.2 伊洛河（黑石关断面） 170
6.7.3 汾河 171
6.7.4 沁河（五龙口断面） 174
参考文献 176
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究区域 2
1.2.1 黄河上游及分段 2
1.2.2 黄河中游及分段 3
1.2.3 黄河下游及分段 4
1.2.4 黄河口及分区 6
1.2.5 黄河支流研究区概况及河流分段 8
1.3 数据来源 11
1.4 本书的主要内容 12
第2章 水生态环境多层级评价体系 14
2.1 综合水质标识指数评价体系构建 14
2.1.1 单因子水质标识指数评价法 14
2.1.2 综合水质标识指数评价法 15
2.2 浮游动/植物生物完整性指数评价体系构建 16
2.2.1 基于关键表征因子的浮游植物生物完整性 19
2.2.2 基于关键表征因子的浮游动物生物完整性 24
2.3 典型鱼类等效栖息地面积评价体系构建 31
2.3.1 生物群落的指示物种识别 31
2.3.2 黄河鲤栖息地适宜度指数模型构建 34
第3章 黄河流域生态环境特征及其空间分异规律 36
3.1 黄河水质理化指标特征及其分异 36
3.1.1 黄河干流水质理化指标特征及其分异 36
3.1.2 黄河典型支流水质理化指标特征及其分异 37
3.2 浮游生物群落特征及其分异 39
3.2.1 黄河干流上游浮游生物群落特征及时空分异 39
3.2.2 黄河干流中游浮游生物群落特征及时空分异 39
3.2.3 黄河干流下游浮游生物群落特征及时空分异 39
3.2.4 黄河干流浮游生物群落季节分异 40
3.2.5 黄河主要支流浮游生物群落特征及时空分异 40
3.3 浮游生物群落共现网络特征 43
3.3.1 黄河干流浮游生物共现网络特征 43
3.3.2 黄河主要支流浮游生物共现网络特征 44
3.3.3 黄河干流浮游生物关键类群 45
3.3.4 黄河主要支流浮游生物关键类群 54
3.3.5 黄河流域浮游生物共现网络稳定性的时空分异 65
3.4 黄河流域生态环境指数分异规律 65
3.4.1 综合水质标识指数分异规律 65
3.4.2 浮游动/植物生物完整性指数分异规律 67
3.4.3 黄河干支流生态环境空间分异特征总结 69
3.5 下游复杂滩槽关系及广域黄河口生态环境时空分异特征 71
3.5.1 下游河道基本情况 71
3.5.2 下游河道复杂滩槽关系 71
3.5.3 下游河道生态环境变异规律 74
3.5.4 广域黄河口划分 80
3.5.5 广域黄河口生态环境时空分异特征 81
第4章 水沙-水环境-水生态耦合模型 89
4.1 水-沙-温模型 89
4.2 水环境模型构建 90
4.3 浮游动/植物预测模型构建 92
4.4 黄河鲤野外试验及适宜度曲线确定 96
4.4.1 试验准备 96
4.4.2 试验方案设计 99
4.4.3 数据分析 100
4.4.4 试验结果 100
4.5 水生态模型构建 102
第5章 关键生态要素对水沙动力过程的响应关系 105
5.1 研究区域与数据基础说明 105
5.2 水-沙-温模型验证 107
5.2.1 上游三河湖口站验证 107
5.2.2 下游花园口站及利津站验证 108
5.3 关键生态要素对水-沙-温的响应关系确定路径 110
5.4 关键生态要素对流量的响应关系 111
5.4.1 WUA对流量的响应关系 111
5.4.2 Z-IBI对流量的响应关系 113
5.4.3 P-IBI对流量的响应关系 115
5.4.4 WQI对流量的响应关系 116
5.4.5 综合指数E对流量的响应关系 118
5.5 关键生态要素对含沙量的响应关系 120
5.5.1 WUA对含沙量的响应关系 120
5.5.2 Z-IBI对含沙量的响应关系 121
5.5.3 P-IBI对含沙量的响应关系 123
5.5.4 WQI对含沙量的响应关系 125
5.5.5 综合指数E对含沙量的响应关系 127
5.6 关键生态要素对水温的响应关系 128
5.6.1 WUA对水温的响应关系 128
5.6.2 Z-IBI对水温的响应关系 130
5.6.3 P-IBI对水温的响应关系 131
5.6.4 WQI对水温的响应关系 133
5.6.5 综合指数E对水温的响应关系 134
5.7 关键生态要素对年内水沙过程的响应关系 136
5.8 上中游水资源梯级开发的多阻断效应与调控作用 139
5.9 下游河道整治工程约束效应与水库群调控作用 141
5.9.1 下游河道整治概况 141
5.9.2 下游河道整治工程的生态影响 142
5.10 支流生态环境治理对水生态的修复作用 143
5.10.1 流域治理政策演变 143
5.10.2 汾渭河生态环境治理 143
第6章 黄河多尺度水-沙-温阈值和适宜水沙过程 146
6.1 河流可持续运行调控综合评价与阈值确定方法 146
6.2 现有成果与以往研究对比 149
6.2.1 典型河段及断面的流量阈值对比验证 149
6.2.2 典型河段及断面的含沙量阈值对比验证 150
6.3 干流河段年尺度水-沙-温阈值 151
6.4 上游重要河段月尺度水-沙-温阈值和适宜水沙过程 153
6.4.1 宁蒙河段 153
6.4.2 头道拐河段 155
6.5 中游重要河段月尺度水-沙-温阈值和适宜水沙过程 157
6.5.1 小北干流河段 157
6.5.2 潼关河段 159
6.6 下游重要河段月尺度水-沙-温阈值和适宜水沙过程 161
6.6.1 小浪底—利津河段 161
6.6.2 花园口断面 163
6.6.3 利津断面 164
6.7 重要支流月尺度水-沙-温阈值和适宜水沙过程 166
6.7.1 渭河 166
6.7.2 伊洛河（黑石关断面） 170
6.7.3 汾河 171
6.7.4 沁河（五龙口断面） 174
参考文献 176
