三峡水库水生态环境感知原理与系统设计

本书探讨了三峡水库水生态环境感知系统的构成、基本特征与主要应用情况，汇总梳理了三峡水库水生态环境的主要特征、当前湖沼演化的主要过程及其参数化表达方法，阐述了在大型水库构建水生态环境感知系统的基本原理与技术路径。结合当前长江三峡工程生态与环境监测系统的现状与存在的问题，提出了在三峡水库开展水生态环境感知系统建设的必要性与意义，介绍了三峡水库水生态环境感知系统的总体建设方案和各子系统的建设方案，以及系统的组织运行方式与长效运行机制。

1 水生态环境感知系统的构成与基本特征 1
1.1 水生态环境感知系统的概念与基本特征 1
1.2 水生态环境感知系统的构成 2
1.3 水生态环境感知系统的研究与应用进展 3
1.3.1 简述 3
1.3.2 五大湖水生态环境感知系统的建设与应用 5
1.4 本书总体思路 9
2 三峡水库水生态环境演化特征与参数化表达 11
2.1 三峡工程概况 11
2.2 三峡水库的基本特征 13
2.2.1 三峡水库自然地理特征 13
2.2.2 三峡库区社会经济概况 15
2.2.3 区域人口变化情况 17
2.3 三峡水库水生态环境演化基本特征 18
2.3.1 流域地表过程对水库水生态环境系统的影响异常强烈 19
2.3.2 水库分层混合格局时空异质性显著 20
2.3.3 “脉冲”效应对生态系统的发育和演化影响复杂 20
2.4 三峡水库关键生态动力学过程的参数化表达及其在典型支流回水区的应用 25
2.4.1 现阶段三峡水库的生态动力学过程的参数化表达 25
2.4.2 澎溪河高阳平湖水华与水体富营养化特征与过程 35
2.4.3 澎溪河高阳平湖生态动力学过程模型构建与参数阈值确定 40
2.4.4 典型库湾不同水库运行条件下C、N、P收支平衡关系推演 53
3 长江三峡工程生态与环境监测系统现状、问题与需求 57
3.1 长江三峡工程生态与环境监测系统运行概况 57
3.1.1 水利枢纽安全监测系统现状 57
3.1.2 水库库容及岸线监测系统现状 59
3.1.3 地质灾害与地震监测系统现状 59
3.1.4 移民安稳监测系统现状 60
3.1.5 水环境监测系统现状 61
3.1.6 生态与生物多样性监测系统现状 63
3.1.7 局地气候监测系统现状 67
3.1.8 在线监测系统现状 68
3.1.9 遥感监测系统现状 71
3.2 现有监测体系中生态环境监测的主要问题和建设需求 72
3.2.1 水环境监测系统的主要问题和建设需求 73
3.2.2 生态与生物多样性监测系统的主要问题和建设需求 75
3.2.3 局地气候监测系统的主要问题和建设需求 80
3.2.4 在线监测系统的主要问题和建设需求 82
3.2.5 遥感监测系统的主要问题和建设需求 91
3.3 现有监测管理体系概述 93
3.3.1 现有监测管理体系 93
3.3.2 现有监测管理体系的主要问题和差距 94
3.3.3 监测管理体系建设需求 95
3.4 项目建设的意义 96
4 三峡水库水环境在线监测系统总体建设方案 98
4.1 建设原则和策略 98
4.2 需求调研分析 98
4.2.1 与政务职能相关的社会问题和政务目标分析 98
4.2.2 三峡水库水环境在线监测系统业务功能、业务流程和业务量分析 99
4.2.3 三峡水库水环境在线监测系统功能和性能需求分析 100
4.3 总体目标与分期目标 101
4.3.1 总体目标 101
4.3.2 分期目标 101
4.4 总体建设任务与分期建设内容 101
4.4.1 总体建设任务 101
4.4.2 分期建设内容 102
4.5 总体设计方案 102
4.5.1 三峡水库水环境在线监测系统功能定位 102
4.5.2 三峡水库水环境在线监测系统架构 103
4.5.3 三峡水库水环境在线监测系统方案 104
4.6 三峡水库水环境在线监测系统中各子系统方案设计 107
4.6.1 饮用水水源地水质安全在线监测子系统 107
4.6.2 水文水质同步在线监测子系统 113
4.6.3 库区富营养化在线监测子系统 114
4.6.4 污染源在线监测子系统 116
4.6.5 分区入库污染物总量在线监测子系统 118
4.7 监测体系组织、管理与运行保障 120
4.7.1 监测体系组织 120
4.7.2 监测管理制度 120
4.7.3 监测系统协作与长效运行机制 121
4.7.4 监测数据管理 122
5 存在的问题与未来展望 124
5.1 存在的问题 124
5.2 未来展望 125
参考文献 126