本书主要依托"十二五"国家水体污染控制与治理科技重大专项课题"基于三峡水库及下游水环境改善的水库群联合调度关键技术研究与示范"的研究成果，围绕三峡水库支流、库区和水库下游水环境改善问题，阐述利用溪洛渡-向家坝-三峡"三库"联合多目标调度改善水环境的生态环境调度思想体系和关键技术方法。主要内容包括：水库群生态环境概念、方法和技术体系；支流水华防控精准预报和环境干扰方法；三峡库区水源地水质安全保障评价与风险控制方法；三峡水库下游生态环境改善数学模拟技术。重点阐明了河流生态特征值、水环境容量与纳污能力、水体容污量与标值容污量的基本概念和计算方法；并说明了三峡水库信息监控和生态环境调度方案集成及可视化平台构建。

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目录
第1章 水库生态调度与水库生态环境调度概念与思考 1
1.1 水库调度的相关概念 1
1.1.1 水库生物与水库生态 1
1.1.2 生态水库与水库生态 2
1.1.3 水库环境与水库生态环境 2
1.1.4 水库调度与调度水库 3
1.2 基于水环境改善的水库调度概念思考 4
1.2.1 水库生态调度 4
1.2.2 水库环境调度 6
1.2.3 水库生态环境调度 7
1.3 生态调度概念问题的分析 10
1.3.1 生态调度问题的引出 10
1.3.2 生物与生态的可调度性 10
1.3.3 水库生态环境调度概念的科学性分析 12
第2章 三峡水库群生态环境调度技术体系思考和构建 24
2.1 三峡水库群生态环境调度技术体系思考 24
2.2 三峡水库群调度方式及水库特征 24
2.2.1 三峡水库调度方式 25
2.2.2 向家坝水库调度方式 25
2.2.3 溪洛渡水库调度方式 25
2.2.4 三峡水库群水库特征 25
2.3 三峡水库单库生态环境调度分析 26
2.3.1 三峡水库调度运行方案 26
2.3.2 三峡水库现行调度过程存在的问题 27
2.3.3 三峡水库水环境改善调度需求分析 28
2.3.4 基于三峡水库水环境改善的三峡单库调度空间 28
2.3.5 基于三峡水库水环境改善的三峡单库调度能力分析 30
2.4 三峡水库群生态环境调度思想体系建立 32
2.4.1 “联动和协”生态环境调度的工程技术内涵 33
2.4.2 “联动和协”生态环境调度的管理技术内涵 33
2.4.3 三峡水库群生态环境调度内容 34
2.5 三峡水库群生态环境调度关键技术体系的建立 35
2.5.1 溪洛渡—向家坝—三峡水库群联合调度的可行性分析 35
2.5.2 溪洛渡—向家坝—三峡水库群联合调度的技术体系 38
第3章 基于三峡水库水环境改善的水库调度模型的思考和探究 40
3.1 一维环境水流动力学基本方程 40
3.1.1 水流连续方程 41
3.1.2 水流运动方程 42
3.1.3 物质浓度输移方程 42
3.1.4 容污量（标值容污量）输移方程 44
3.1.5 本构方程 45
3.2 水库一般调度模型简介 46
3.2.1 水量调度模型 46
3.2.2 水沙联合调度模型 46
3.2.3 水电联合调度模型 47
3.3 三峡水库水量-水质-水环境-水生态联合调度命题的剖析 47
3.3.1 基于三峡库区水环境改善的联合调度模型分析 47
3.3.2 水量-容量-通量联合调度模型的思考 52
3.3.3 关于改善水库水环境的联合调度命题的应用探究 54
3.4 三峡水库群水量-容量-通量联合调度模型的科学性分析 55
3.4.1 水量、容量、通量的差商方程 55
3.4.2 基于三峡水库调度过程指导线的水环境问题分析 57
3.4.3 三峡水库群水量-容量-通量联合调度的合理性分析 59
3.5 结论 61
第4章 基于水库群联合多目标调度的三峡水库调度过程指导线优化分析 62
4.1 三峡水库运用表现出的主要问题 62
4.1.1 三峡水库现行调度过程问题 62
4.1.2 三峡水库现行调度过程引发的生态环境情势分析 63
4.2 基于三库联合调度的三峡水库生态环境调度过程线研究与拟定 64
4.2.1 基于水环境改善的三峡生态环境调度过程的环境基本需求 64
4.2.2 基于水环境改善的三峡生态环境调度过程的生态基本需求 66
4.2.3 基于水环境改善的三峡生态环境调度的预限动态调度过程 66
4.2.4 三峡水库纵横向协作调度问题 69
4.3 三峡生态环境调度预限动态调度过程的可行性研究方法 71
4.3.1 三峡生态环境调度预限动态调度过程可行性的论证依据 71
4.3.2 三峡水库预限动态调度调度模型 71
4.3.3 三峡水库预限动态调度过程可行性评判指标 73
4.4 三峡生态环境调度预限动态调度过程的可行性分析 73
4.4.1 防洪汛限期论证 74
4.4.2 汛后蓄水期论证 83
4.4.3 汛后运行期论证 89
4.4.4 汛前消落期论证 97
4.5 结论 102
第5章 河流与其生态特征值基本概念的思考与分析 103
5.1 河流基本概念 103
5.1.1 河流定义 103
5.1.2 河流功能 103
5.2 河流系统 105
5.3 河流健康 106
5.3.1 河流健康的共识 107
5.3.2 河流健康的内涵 108
5.4 河流环境 108
5.4.1 河流的基本要素 108
5.4.2 河流生态环境科学要义的认识 110
5.5 河流水生态系统 112
5.5.1 河流生态系统 112
5.5.2 河流水生态系统 113
5.6 河流生态特征值 118
5.6.1 河流生态特征值内容及概念 118
5.6.2 河流生态特征值定义的对比分析 129
5.6.3 河流生态特征值计算方法及试验方法 132
5.7 河流生态特征值对河流生态的作用 134
5.7.1 河流空间对河流生物的作用 134
5.7.2 河流生态空间对生态系统基本结构的作用 135
第6章 水环境容量、纳污能力概念研究与思考 136
6.1 水环境容量 136
6.1.1 水环境容量的研究现状 136
6.1.2 水环境容量基本概念和计算方法 137
6.1.3 水环境容量概念的几点思考 141
6.1.4 水环境容量认识差异的分析 142
6.2 纳污能力 144
6.2.1 纳污能力定义 144
6.2.2 纳污能力的计算方法 144
6.3 水环境容量、纳污能力的科学性分析 144
6.3.1 水环境容量、纳污能力的静力分析 144
6.3.2 水环境容量、纳污能力的水动力分析 146
6.4 结论 148
第7章 容污量、标值容污量研究与思考 149
7.1 容污量概念的源出 149
7.1.1 现状问题 149
7.1.2 含污量概念 151
7.1.3 容污量概念 152
7.2 标值容污量 156
7.2.1 标值容污量的计算方法 156
7.2.2 标值容污量的应用潜能分析 163
7.3 水环境容量、纳污能力、标值容污量共性与共识 165
7.3.1 水环境容量、纳污能力、标值容污量的共性 165
7.3.2 水环境容量、纳污能力、标值容污量的共识 166
7.4 结论 167
第8章 基于水库群联合调度的库区支流水华防控关键技术 168
8.1 三峡库区支流水华 168
8.1.1 香溪河特性 168
8.1.2 支流分层异重流特殊水动力背景下水华生消的机理研究及成果 171
8.2 基于三峡水库群联合调度的支流水华防控的环境干扰原理 173
8.2.1 香溪河支流水华防控两大技术协作关系 173
8.2.2 水华发生适宜环境的干扰机理 174
8.2.3 水华发生适宜环境的干扰手段 175
8.2.4 水华发生适宜环境的干扰机制 176
8.3 基于三峡水库群联合调度的支流水华防控的环境干扰技术方法 181
8.3.1 研究技术路线 181
8.3.2 防控支流水华发生的主要方法手段 181
8.3.3 防控水华发生的三峡调度过程拟定 185
第9章 基于库区水源地安全保障的联合调度技术研究与思考 186
9.1 库区水源地安全保障联合调度方案的研究思路 186
9.1.1 研究目标 186
9.1.2 研究内容 186
9.1.3 主要任务 187
9.1.4 研究方向 188
9.2 库区水源地安全保障联合调度方案的技术体系 192
9.2.1 水源地安全基本要求及其影响因素 192
9.2.2 水源地安全保障体系 193
9.2.3 水源地安全保障技术措施 194
9.2.4 水源地安全保障机制 195
9.3 库区水源地安全保障联合调度方案的研究方法 196
9.3.1 库区水源地水质安全数值模拟方法的内涵 196
9.3.2 库区水源地水质安全数值模拟方法的内容 196
9.4 结论 200
第10章 三峡水库下游生态环境改善需求及数学方法 201
10.1 三峡水库下游生态环境改善的联合调度方案 201
10.1.1 三峡水库下游生态环境改善的联合调度方案研究内容及方法 201
10.1.2 三峡水库下游生态环境改善的联合调度方案研究技术路线 201
10.2 三峡水库下游生态环境改善 203
10.2.1 三峡水库下游生态环境改善基本要求及措施 203
10.2.2 三峡水库下游生态环境改善基本要求 203
10.2.3 三峡水库调度与下游生态环境需水量关系分析 204
10.2.4 三峡水库群溪洛渡—向家坝—三峡联合调度的作用分析 205
10.3 三峡下游江湖河网水流-水质-水环境耦合模型 206
10.3.1 计算河段 206
10.3.2 模拟方法 207
10.3.3 数学模型计算 211
10.4 结论 217
第11章 三峡流域信息监控与管理技术构建 218
11.1 三峡流域水环境综合信息 218
11.1.1 流域地理信息 218
11.1.2 三峡流域径流信息 218
11.1.3 三峡流域水环境信息 219
11.1.4 三峡流域生态系统信息 219
11.1.5 三峡流域水环境综合信息关联性 219
11.2 三峡流域信息时空同化技术与污染物计算方法 220
11.2.1 三峡流域信息时空同化技术 220
11.2.2 三峡流域污染物及其估算方法 223
11.3 三峡流域水环境综合信息管理系统 224
11.3.1 三峡流域水环境综合信息管理系统构建原理及框架 224
11.3.2 三峡流域水环境综合信息系统构建与运行管理 225
11.4 基于数值模拟技术的三峡流域水环境综合信息系统功能与实现 227
11.4.1 三峡流域数字模型功能作用及其关联性 227
11.4.2 大气数值预报模式 227
11.4.3 三峡流域水文泥沙模型 228
11.4.4 河道梯级多库联调水量水质耦合模型 234
11.4.5 梯级水库群生态环境调度模型 235
11.5 结论 238
第12章 三峡水库群联合调度方案集成及可视化平台构建 240
12.1 三峡水库群联合调度业务化平台专用名词 240
12.2 三峡水库群联合调度业务化平台技术系统的特点 241
12.3 三峡水库群联合调度业务化平台展示功能 241
12.4 三峡水库群生态环境调度预-校过程 242
12.4.1 三峡水库群调度依据 242
12.4.2 三峡水库群生态环境预-校调度实施过程 243
12.5 三峡水库群业务化平台模拟技术系统搭建与运行 244
12.5.1 专业技术模型 244
12.5.2 专业技术模型系统搭建 245
12.5.3 专业技术模型计算主要步骤 245
12.6 三峡水库群业务化平台界面设计 247
12.6.1 业务化平台基本构架 247
12.6.2 控制中心主要硬件设备与布局 247
12.6.3 控制中心主界面 247
12.6.4 业务化平台整体系统 249
参考文献 250