城市人工水體綜合效應(yīng)與調(diào)控（城市人工水體綜合效應(yīng)與調(diào)控）

內(nèi)容簡介

本書介紹了現(xiàn)代城市人水和諧建設(shè)的基本概念，針對城市人工水體建設(shè)中存在的一系列科學(xué)問題提出了模型群耦合的思想，以人工水系為紐帶，集成中尺度天氣分析、地表水、地下水、水量水質(zhì)模擬技術(shù)，通過聯(lián)合運用工程、生態(tài)與管理措施，分析了城市水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)中生態(tài)環(huán)境保護、城市防洪、水資源綜合利用、水文化建設(shè)等相互關(guān)系，研究了水系統(tǒng)的演變規(guī)律，提出了一整套科學(xué)的研究方法和可行的實施措施。

本書可供從事水資源規(guī)劃、水環(huán)境保護、城市規(guī)劃的科研、規(guī)劃、設(shè)計和管理人員參考，也可供高等院校相關(guān)專業(yè)師生參閱。

作者簡介

董增川，男，1963年2月16日生，教授，博士，博士生導(dǎo)師。

主要研究方向為水資源系統(tǒng)規(guī)劃管理與可持續(xù)利用、防洪系統(tǒng)實時預(yù)報及優(yōu)化調(diào)度等。提出了大系統(tǒng)優(yōu)化的背景分解協(xié)調(diào)方法，建立了水資源利用與社會經(jīng)濟生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的系統(tǒng)動力學(xué)模擬模型、水資源與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展和諧度的評價指標體系和評價分析方法、河道與水庫（群）及蓄滯洪區(qū)防洪聯(lián)合運用的模型體系，開發(fā)了具有不同時空尺度與廣泛適應(yīng)性的區(qū)域水資源優(yōu)化配置決策支持系統(tǒng)及流域洪水實時調(diào)度系統(tǒng)。承擔國家自然科學(xué)基金重大項目專題、省部級重點科技項目30余項。發(fā)表論文140余篇，其中SCI、EI檢索論文13篇，出版專著2部。獲省部級教學(xué)獎2項，科技進步獎3項。為江蘇省優(yōu)秀中青年科學(xué)技術(shù)帶頭人，享受國務(wù)院政府津貼。兼任聯(lián)合國教科文組織國際水文計劃中國國家委員會委員、國際水文科學(xué)協(xié)會（IHAS）中國國家委員會委員、教育部科學(xué)技術(shù)委員會委員、中國地理學(xué)會水文地理專委會副主任、中國水力發(fā)電學(xué)會水文泥沙專委會副主任、中國海洋湖沼學(xué)會理事、《水文》、《水資源保護》、《湖泊科學(xué)》、《河海大學(xué)學(xué)報》期刊編委會委員等。

目錄

“城市人工水體建設(shè)叢書”序

前言

第1章 緒論

1.1 現(xiàn)代城市人水和諧的理念

1.2 城市人工水體建設(shè)的科學(xué)問題

1.2.1 氣象效應(yīng)

1.2.2 水文地質(zhì)、工程地質(zhì)的影響

1.2.3 防洪功能

1.2.4 水生態(tài)環(huán)境保護

1.2.5 水質(zhì)演化和保護

1.2.6 水資源綜合利用

第2章 城市水系統(tǒng)模型群耦合模擬技術(shù)

2.1 鄭東新區(qū)水系

2.1.1 地理位置

2.1.2 鄭東新區(qū)概念規(guī)劃概述

2.1.3 龍湖水系概述

2.2 研究內(nèi)容描述

2.3 模型群耦合模擬系統(tǒng)

2.4 研究方法與關(guān)鍵技術(shù)

2.4.1 研究方法

2.4.2 關(guān)鍵技術(shù)

第3章 陸地水體的氣象效應(yīng)

3.1 陸地水體的氣象效應(yīng)研究現(xiàn)狀

3.1.1 陸地水體氣象效應(yīng)的觀測研究進展

3.1.2 陸地水體氣象效應(yīng)的理論研究進展

3.1.3 陸地水體氣象效應(yīng)的數(shù)值模擬研究進展

3.2 陸地水體氣象效應(yīng)的動力學(xué)和熱力學(xué)理論

3.2.1 陸地水體的動力學(xué)理論

3.2.2 陸地水體的熱力學(xué)理論

3.3 陸地水體氣象效應(yīng)觀測事實

3.3.1 水系對氣象因子的影響分析

3.3.2 水陸的交互影響分析

3.4 水體環(huán)境效應(yīng)的數(shù)值模擬方法

3.4.1 陸地水體環(huán)境效應(yīng)的二維非靜力平衡數(shù)值模擬

3.4.2 城市水體環(huán)境效應(yīng)的三維數(shù)值模擬

3.5 龍湖水體氣象效應(yīng)的數(shù)值模擬應(yīng)用研究

3.5.1 龍湖水體氣象效應(yīng)敏感性數(shù)值試驗方案設(shè)計

3.5.2 龍湖水體氣候效應(yīng)結(jié)果分析

第4章 人工水體的地下水效應(yīng)與地質(zhì)災(zāi)害分析

4.1 地下水運動描述

4.2 研究區(qū)工程地質(zhì)條件分析

4.2.1 滲透穩(wěn)定性問題

4.2.2 邊坡(基坑)穩(wěn)定性分析

4.3 淺層地下水數(shù)值模擬與預(yù)測

4.3.1 水文地質(zhì)模型概化

4.3.2 數(shù)學(xué)模型及求解

4.3.3 模型校正與驗證

4.3.4 成湖方案的預(yù)測與優(yōu)化

4.4 人工水體地質(zhì)災(zāi)害分析

4.4.1 湖體開挖后的滲漏問題

4.4.2 農(nóng)田浸沒及次生鹽漬化問題

4.4.3 湖體開挖的穩(wěn)定性問題

第5章 城市雨洪模擬

5.1 城市化及城市洪澇災(zāi)害的特點

5.1.1 城市化的水文響應(yīng)

5.1.2 城市洪澇災(zāi)害

5.2 城市區(qū)產(chǎn)流計算模型與方法

5.2.1 水面產(chǎn)流計算

5.2.2 水田產(chǎn)流計算

5.2.3 旱地產(chǎn)流計算

5.2.4 城鎮(zhèn)產(chǎn)流計算

5.2.5 總產(chǎn)流量計算

5.3 城市區(qū)匯流模型與方法

5.4 城市雨洪模型簡介

5.4.1 蓄水、處理、溢流模型

5.4.3 沃林福特模型

5.4.4 伊利諾排水模型

5.5 龍湖水系與城市防洪關(guān)系研究

5.5.1 研究內(nèi)容

5.5.2 研究路線

5.5.3 計算方法

5.5.4 龍湖水系規(guī)劃

5.5.5 計算結(jié)果

5.5.6 主要研究結(jié)論

第6章 城市水系生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

6.1 水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建的基本理論

6.1.1 水陸交錯帶理論

6.1.2 湖泊生態(tài)系統(tǒng)氮、磷循環(huán)理論

6.1.3 水生態(tài)系統(tǒng)能值轉(zhuǎn)換理論

6.1.4 系統(tǒng)動力學(xué)思想

6.2 水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建的技術(shù)體系

6.2.1 水生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計的指導(dǎo)思想

6.2.2 水生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)路線

6.2.3 龍湖生態(tài)系統(tǒng)概念設(shè)計

6.3 龍湖水生生態(tài)系統(tǒng)具體方案設(shè)計

6.3.1 環(huán)湖帶生態(tài)設(shè)計方案

6.3.2 湖體生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計方案

6.4 水環(huán)境生態(tài)保護效益分析

6.4.1湖岸帶子系統(tǒng)生態(tài)保護效應(yīng)

6.4.2 湖體子系統(tǒng)生態(tài)保護效應(yīng)

6.4.3 龍湖水環(huán)境生態(tài)保護工程系統(tǒng)效益分析

6.5 生態(tài)風(fēng)險分析

6.6 水環(huán)境保護應(yīng)急方案

6.6.1 應(yīng)急技術(shù)措施

6.6.2 應(yīng)急組織措施

6.7 龍湖生態(tài)工程實施與運行管理

6.7.1 龍湖生態(tài)工程的概述

6.7.2 龍湖水環(huán)境輔助生態(tài)措施

6.7.3 龍湖生態(tài)工程實施技術(shù)支撐

6.7.4 龍湖水生態(tài)保護系統(tǒng)運行管理方法

6.7.5 研究結(jié)論

第7章水環(huán)境要素演化規(guī)律分析

7.1 水量水質(zhì)聯(lián)合模擬數(shù)學(xué)理論和方法

7.1.1 河網(wǎng)非穩(wěn)態(tài)水量水質(zhì)數(shù)學(xué)模型

7.1.2 二維非穩(wěn)態(tài)水量水質(zhì)數(shù)學(xué)模型

7.1.3 水質(zhì)參數(shù)的分析

7.2 龍湖水系水環(huán)境要素模擬問題描述

7.2.1 水環(huán)境要素模擬標準

7.2.2 污染源調(diào)查與分析

7.2.3 水文設(shè)計條件分析

7.3 工程調(diào)控措施

7.4 龍湖水體工程調(diào)控措施的應(yīng)用及影響分析

7.4.1 龍湖水體研究問題概述

7.4.2 工程調(diào)控措施對龍湖湖體的水環(huán)境影響分析

7.4.3 工程調(diào)控措施對港汊的水環(huán)境影響分析

7.4.4 不同湖深方案綜合調(diào)控措施的水環(huán)境影響分析

7.4.5 推薦方案

第8章 水資源綜合利用

8.1 城市水資源利用的研究動態(tài)及發(fā)展狀況

8.1.1 城市污水和雨水利用的可行性研究

8.1.2 國外城市污水及雨水資源利用的發(fā)展概況

8.1.3 國內(nèi)城市污水及雨水資源利用的發(fā)展概況

8.2 城市水資源綜合利用途徑

8.3 城市水資源綜合利用方案研究

8.3.1 城市雜用水利用

8.3.2 生態(tài)景觀利用

8.3.3 農(nóng)業(yè)灌溉利用

8.3.4 地下水回灌利用

8.3.5 工業(yè)利用

8.4 鄭東新區(qū)水資源綜合利用

8.4.1 研究背景

8.4.2 城市生活污水資源利用

8.4.3 龍湖水體資源綜合利用

8.4.4 雨水資源利用

8.4.5 研究結(jié)論與建議

第9章 城市水文化建設(shè)

9.1 水文化內(nèi)涵

9.1.1 水文化概念

9.1.2 水文化內(nèi)容

9.1.3 水文化特征

9.2 水文化建設(shè)

9.2.1 水文化建設(shè)原則

9.2.2 水文化建設(shè)方法

9.2.3 水工生態(tài)修復(fù)工程

9.3 水文化發(fā)展

9.3.1 天人合一

9.3.2 自然循環(huán)大系統(tǒng)保護

9.4 龍湖水文化建設(shè)研究實例

9.4.1 歷史文化的傳承

9.4.2 歷史與現(xiàn)代文明的交融

參考文獻

前言

進入21世紀，世界范圍內(nèi)關(guān)于城市規(guī)劃和建設(shè)的理念繼續(xù)發(fā)生著改變，其中城市生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)更加得到推崇。城市中各種自然生態(tài)因素、技術(shù)物理因素和社會文化因素耦合體的等級性、異質(zhì)性和多樣性，城市物質(zhì)代謝過程、信息反饋過程和生態(tài)演化過程的健康程度，以及城市的經(jīng)濟生產(chǎn)、社會生活及自然調(diào)節(jié)功能的強弱和活力都得到了空前的重視。在建設(shè)對象上，從以物與事為中心轉(zhuǎn)向以人為中心；在建設(shè)關(guān)系上，注重城市自然生態(tài)與人類社會生態(tài)的關(guān)系、生態(tài)環(huán)境建設(shè)與經(jīng)濟社會建設(shè)的關(guān)系、人居環(huán)境建設(shè)與景觀生態(tài)建設(shè)的關(guān)系。城市建設(shè)的目標已從一維的社會經(jīng)濟繁榮走向財富、健康和文明的三維復(fù)合生態(tài)繁榮。