河流生态需水理论、方法与应用

河流生态需水理论、方法与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国水利水电出版社
作者:王西琴
出品人:
页数:256
译者:
出版时间:2007-4
价格:42.00元
装帧:
isbn号码:9787508445038
丛书系列:
图书标签:
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  • 需水计算
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具体描述

本书共分10章,前6章主要阐述河流生态需水的理论与方法,从介绍河流生态学基本理论人手,对河流生态需水的内涵、组成、特征、计算方法、研究程序、评价方法等进行了系统的研究和阐述;第7章~第lO章以案例研究为特色,应用前述理论与方法,对海河水系、渭河干流、黄河干流、辽河水系等河流生态需水进行了深人的研究,分析了河流生态系统受到的威胁,在确定保护目标、生态需水类型的基础上,计算了河流生态需水,并进行了评价,提出了适应性的管理措施。

本书可作为环境科学、生态学、水资源管理等学科研究者及高校师生的参考用书,也可以作为水利部门、环境保护部门的管理者和决策者,以及相关领域研究人员的参考用书。

《水文模型在河流水文情势模拟中的应用》 本书深入探讨了多种水文模型在模拟河流生态需水动态方面的实际应用,旨在为水资源管理者、生态保护者以及科研人员提供一套系统性的理论框架和操作指南。 第一章:水文模型基础与河流生态需水概念 本章首先梳理了当前主流水文模型的发展脉络,从概念模型到物理分布式模型,详细介绍了各类模型的结构、参数化以及优势与局限性。重点阐述了确定性模型与概率性模型在不同应用场景下的适用性。紧接着,深入剖析了河流生态需水的内涵,包括维持关键物种栖息、保障河流形态稳定、维持水质和生态过程等多个维度,并探讨了不同生态目标对水量、流速、水温等水文要素的具体要求。在此基础上,本书引入了水量-生境关系、流速-生境关系等关键概念,为后续模型应用奠定理论基础。 第二章:主流水文模型在生态需水模拟中的应用 本章精选了适用于河流生态需水模拟的典型水文模型,如SWAT(Soil and Water Assessment Tool)、HEC-HMS(Hydrologic Engineering Center-Hydrologic Modeling System)以及MODFLOW(Modular Groundwater Flow Model)等。 SWAT模型: 详细介绍SWAT模型在流域尺度上模拟降雨径流、蒸散发、地下水补给等过程的机制,重点阐述如何利用SWAT模型输出的月度或日度径流量,结合不同的生态需水判别方法,评估不同生态目标下的水量缺口。本书将通过具体案例,展示SWAT模型在模拟流域内不同土地利用类型对径流过程的影响,以及如何通过调整模型参数,模拟不同情景下的河流生态流量。 HEC-HMS模型: 阐述HEC-HMS模型在模拟单一河段或区域降雨径流过程的应用,重点分析其在构建单位线、参数化径流转换函数等方面的细节。本书将深入讲解如何利用HEC-HMS模型模拟极端降雨事件下的洪峰流量,以及如何结合生态需水的水力学要求,评估不同情景下的洪水生态效益。 MODFLOW模型: 介绍MODFLOW模型在模拟地下水流动、地表水与地下水相互作用方面的能力。重点分析如何通过MODFLOW模型模拟地下水排泄对河流流量的贡献,以及地下水位变化对河流生态环境的影响。本书将通过案例,展示如何将MODFLOW模型与地表水模型耦合,实现对地下水-地表水协同作用的精细模拟。 第三章:基于模型的生态需水评估方法 本章系统介绍了基于模型的水文情势模拟结果,如何转化为具有生态指导意义的需水评估。 水量-生境关系模型: 详细讲解构建水量-生境关系模型的方法,包括数据收集(如鱼类栖息地数据、植被分布数据)、模型选择(如IFIM(Instream Flow Incremental Methodology)中的PHABSIM(Physical Habitat Simulation System)模型、生存概率模型等)以及模型率定与验证。本书将通过图表和实例,展示如何利用水文模型输出的流量过程,驱动生境模型,从而量化不同流量水平下的栖息地适宜性。 水力学模型与生态需水: 探讨水力学模型(如HEC-RAS(Hydrologic Engineering Center-River Analysis System))在模拟河流剖面水深、流速、床面应力等关键水力学参数方面的作用。重点分析如何将水文模型模拟的流量过程输入水力学模型,进而评估不同流量下的河流横断面水力学环境,并与特定物种或生态过程的水力学需求进行匹配。 水质模型与生态需水: 介绍水质模型(如QUAL2K、CE-QUAL-W2等)在模拟温度、溶解氧、营养盐等关键水质参数随流量变化时的应用。重点阐述水文模型输出流量变化如何影响水体稀释能力、停留时间以及藻类生长等过程,从而影响水生生物的生存环境。 第四章:生态需水管理与应用实践 本章聚焦于将模型模拟结果转化为实际的水资源管理和生态保护措施。 生态流量制定与优化: 详细介绍基于模型模拟的生态流量制定原则与方法,包括目标导向法、流量特征法、栖息地评价法等。本书将展示如何利用多模型耦合,模拟不同生态流量调度情景下的水文情势变化,并评估其对下游河流生态的影响,进而优化生态流量的调度方案。 水资源优化配置与生态需水保障: 探讨如何在水资源短缺背景下,通过水资源优化配置模型,平衡农业、工业、生活及生态用水需求。本书将重点分析如何将模型模拟的生态需水纳入优化配置模型中,确保河流生态健康得到优先保障。 案例分析与经验分享: 精选国内外多个河流生态需水成功案例,涵盖不同地理区域、不同生态目标和不同水文模型应用场景。通过详细的案例分析,总结成功经验和遇到的挑战,为读者提供可借鉴的实践指导。 第五章:未来发展趋势与挑战 本章展望了河流生态需水研究的未来发展方向,并探讨了当前面临的挑战。 模型集成与耦合: 探讨将不同类型的模型(水文、水力学、水质、生态)进行集成和耦合,实现对复杂生态过程更全面、更精细的模拟。 遥感与大数据技术应用: 阐述遥感技术在获取地表覆盖、土地利用、水体信息等方面的潜力,以及大数据技术在模型校准、验证和情景分析中的应用。 不确定性分析与适应性管理: 强调模型参数、输入数据及情景设定中的不确定性,并提出不确定性分析的方法,以及基于不确定性的适应性管理策略。 本书旨在为读者构建一个清晰的知识体系,使其能够理解并应用先进的水文模型来解决复杂的河流生态需水问题,最终为实现河流生态健康和可持续水资源管理提供科学依据。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书对我来说,是一次关于河流的“重新发现”。我一直认为自己对河流有一定程度的了解,但读完这本书,我才意识到之前对河流的理解是多么的肤浅。书中对“河流生态需水”的阐释,让我明白了河流不仅仅是一条水流,它是一个庞大而精密的生态系统,拥有自己独特的“需求”。我尤其被书中关于“功能性流量”的论述所吸引,它详细地介绍了不同水流条件(如高流速、低流速、季节性洪水等)对维持河流特定生态功能的重要性,比如促进鱼类繁殖、为底栖生物提供栖息地、清除水体污染物等。这些细节的描绘,让我仿佛置身于河流之中,亲身感受着水流对万物的影响。书中列举的各种评估生态需水的方法,从基于生物指标的方法到基于水文模型的方法,都展现了科学家们在量化和保障河流生态需求方面所付出的不懈努力。当我看到书中将这些理论应用于实际的河流修复项目中,并取得了显著成效时,我深受鼓舞,也更加确信这本书的价值所在。这本书让我深刻认识到,保护河流的健康,就必须从满足其“生态需水”入手,这是一个复杂但至关重要的课题。

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这本书的价值,在于它提供了一个系统性的框架来理解和解决河流生态需水这一复杂的问题。我之前阅读过不少关于水资源管理的书籍,但它们大多侧重于经济效益和人类需求,而这本书则将目光聚焦在河流自身的生态需求上,这一点非常难得。书中对“生态需水”的定义,非常精准,它不仅仅是水量,更包含水流的形态、流速、水质、水温等一系列因子,这些因子共同构成了河流生态系统的基础。我尤其喜欢书中关于“生态流量”的详细阐述,它解释了不同流量对河流生态系统不同功能的影响,比如维持鱼类栖息地、促进泥沙输移、保障湿地生态等。书中列举的多种评估方法,从简单的经验公式到复杂的模型计算,都展现了作者在理论研究和方法开发上的深厚功底。而且,书中并没有停留在理论层面,而是将这些理论应用于实际的河流治理和生态修复工程,并取得了显著成效,这一点让我觉得这本书非常有指导意义。我希望这本书能够引起更多人对河流生态需水的关注,并推动更科学、更可持续的河流管理实践。

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这本书,真的让我看到了一个全新的视角来理解河流,它不再仅仅是一条流淌的“水带”,而是一个拥有复杂生态需求、需要精细化管理的生命共同体。我之前阅读过一些关于水文学和水资源管理的书籍,但它们往往侧重于水量分配、防洪抗旱等方面,对河流本身的生态需求探讨相对较少。这本书的出现,恰好填补了这一空白。书中关于“生态需水”的概念,以及如何科学地评估和计算它,都让我耳目一新。我特别欣赏书中对“功能性流量”的详细解读,它强调了不同类型的水流(如常年流量、季节性流量、洪水流量)对维持河流不同生态功能的重要性,比如鱼类繁殖、泥沙输移、栖息地维持等。书中列举的多种计算方法,从经验公式到复杂的物理模型,都体现了作者在方法论上的深入研究和严谨探索。我尤其对书中关于“生物节律”与“水文节律”耦合的研究方法印象深刻,它揭示了河流生态系统健康的关键在于水文过程能否与水生生物的生命周期相匹配。这本书的理论深度和方法实用性,都让我觉得它不仅仅是一本学术著作,更是一本指导实践的宝典。当我看到书中将这些理论应用到实际的河流治理和生态修复工程中,并取得了显著成效时,我更加确信这本书的价值和重要性。

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这本书对我而言,是一场深刻的知识启蒙,它彻底改变了我对河流生态的认知。在此之前,我总是习惯性地将河流看作是服务于人类需求的“资源”,而忽略了它本身作为一个复杂生态系统的内在需求。书中对“河流生态需水”的界定,让我明白了河流并非只是简单地提供水量,它还需要特定的水流形态、流速、水位、水温以及水质来维持其自身的健康和功能。我尤其被书中对“生态流量”的详细分析所吸引,它不仅阐述了水量的重要性,更强调了流量的动态变化,比如季节性的洪峰、枯水期的低流速,这些都对水生生物的生命周期和河流的生态过程至关重要。书中通过丰富的案例研究,展示了人为活动如何扰乱河流的自然水文情势,从而导致一系列生态问题,这让我感到触目惊心,也更加认识到科学合理地评估和管理河流生态需水的重要性。我尤其欣赏书中对不同评估方法的介绍,它们展现了科学家们在解决现实问题时的智慧和创新,也为未来的河流治理提供了宝贵的参考。这本书让我深刻地认识到,河流的健康不仅仅是人类福祉的保障,更是地球生态系统健康的关键环节。

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这本书,我必须说,真的让我眼前一亮,也让我对“河流生态需水”这个原本在我看来可能有些枯燥的概念,有了全新的认识。我之前对水资源的理解,更多停留在工业、农业灌溉以及居民生活用水层面,认为只要保障了这些基本需求,河流就自然会“活”着。然而,这本书从一开始就颠覆了我的这种刻板印象。它详细阐述了河流本身作为一个复杂的生态系统,同样拥有“需求”,而且这种需求是动态的、多维度的,并不仅仅是简单的水量指标。书中引用的案例研究,从长江到密西西比河,再到一些欧洲的小型河流,都生动地展示了当河流的生态需水没有得到充分满足时,会引发怎样的连锁反应:水生生物多样性锐减,鱼类洄游受阻,湿地萎缩,水质恶化,甚至对沿岸的景观和文化也造成难以弥补的损失。我尤其印象深刻的是关于“功能性流量”的讨论,它不仅仅是维持河流的物理形态,更是保障河流特定生态功能(如繁殖、迁徙、栖息地维持等)所必需的水量、流速、水位、水温等一系列水文情势。书中通过大量的图表和数据,将抽象的生态理论具象化,让我能够清晰地理解不同物种在不同生命周期对水环境的具体要求。阅读过程中,我常常会停下来,对照自己熟悉的河流,思考它目前的状况,以及书中提到的各种影响因素。这种阅读体验,与其说是学习,不如说是一种深刻的自我反思和对自然界深刻的敬畏。

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我一直认为,要真正理解一个复杂的系统,就必须从它的“需求”出发,这本书恰恰提供了这样一个视角。关于河流生态需水,我之前的认识非常片面,总以为只要有水流过,河流就能正常运作。读了这本书,我才明白,河流就像一个有生命的有机体,它有自己的“消化系统”(水体自净能力)、“循环系统”(水文循环)和“繁衍系统”(水生生物的生命周期),而这一切都离不开“生态需水”的精准供给。书中对“生态需水”的定义,我概括了一下,大概可以理解为“维持河流健康生命状态所需的一系列水文情势的总和”。这其中包含了水量、水质、水温、流速、水位等多个维度,而且这些维度又是相互关联、相互制约的。我尤其喜欢书中关于“生态流量”的详细阐述,它不仅仅是简单地计算一个最低水量,而是要考虑水流的季节性变化、洪水脉冲、枯水期维持等,这些细节的设计,都体现了对河流生命周期的尊重。当我看到书中列举的各种评估生态需水的方法,从经验法到模型法,再到基于生物指标的方法,我看到了人类在认识和保护河流生态系统方面所做的持续努力和不断进步。这本书让我认识到,河流生态需水并非一成不变的静态概念,而是一个需要根据具体河流的地理、气候、生物特征以及社会经济发展状况,进行动态评估和精准调控的复杂工程。

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这本书的结构设计非常精巧,从基础理论到前沿应用,层层递进,让我能够在一个相对清晰的框架下理解“河流生态需水”这一复杂的主题。我尤其喜欢书中对“生态需水”概念的内涵和外延的界定,它不仅仅局限于单一的水量指标,而是包含了水量、水质、水温、流速、水位以及它们的时间和空间变化等多个维度。这种多维度的视角,让我认识到河流生态系统的复杂性和精细性。书中对各种生态需水评估方法的介绍,让我看到了科学家们在解决实际问题时所运用的智慧和技术。从传统的经验类比法,到基于水文模拟的生态流量计算,再到利用生物指标来反推生态需水,每一种方法都有其适用性和局限性。作者在介绍这些方法时,都力求做到客观公正,并结合大量的实例来加以说明,使得读者能够更直观地理解这些方法的原理和应用。我特别关注了书中关于“河流连通性”和“栖息地适宜性”的章节,它们与河流生态需水紧密相关,也深刻影响着水生生物的生存和繁衍。读完这本书,我感觉自己对河流生态系统有了一个全新的、更加全面的认识,也更加理解了为什么河流的健康发展,离不开科学的生态需水管理。

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这本书给我最深的感受是,河流的健康不仅仅是“有多少水”的问题,更重要的是“水以何种方式存在”的问题。在阅读之前,我对“生态需水”这个词的理解非常模糊,觉得只要保证一定的水量,河流就能正常运行。但这本书让我明白,河流的生态系统是一个极其精密的机器,它的每一个“零件”——从最微小的微生物到最大的鱼类,再到岸边的植被——都需要特定条件的水流来维持其生命活动。书中对“生态流量”的定义和计算方法,让我看到了科学家们为了量化和保障这些“特定条件”所付出的巨大努力。我印象最深的是书中关于“不同物种的栖息地需求”的分析,它详细阐述了不同鱼类、底栖生物,甚至一些水生植物,对水深、流速、水温、溶解氧等环境因子有着非常具体的偏好。如果河流的水文情势不能满足这些偏好,哪怕水量充足,整个生态系统也会逐渐走向衰退。书中通过大量的案例研究,展示了人为改变水文情势(如修建水坝、过度取水)对河流生态造成的深远影响,这些案例让我触目惊心,也更加认识到科学合理地评估和满足河流生态需水的重要性。这本书让我从一个“水量主义”者,转变为一个“水情主义”者,更加关注水流的动态过程和水环境的综合质量。

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我对河流的认识,在读完这本书之后,发生了根本性的转变。我之前一直认为,只要保障了人类社会发展的基本用水需求,河流就是“够用”的。然而,这本书却从一个全新的维度,揭示了河流本身作为一个复杂生态系统,同样存在着“需求”,而且这种需求是动态的、多层次的,绝非简单的水量供给能够满足。书中对“生态需水”的定义,让我意识到它包含了维持河流基本功能、保障生物多样性、支撑生态过程等一系列关键要素。我尤其印象深刻的是关于“生态流量”的概念,它不仅仅是提供一个静态的最低水量,而是强调了水流的动态变化,包括季节性的变化、洪水脉冲、枯水期的维持等等,这些都是维持河流健康生命周期的关键。书中通过大量的图表和案例,生动地展示了当河流的生态需水没有得到充分满足时,所带来的连锁反应,从水生生物的锐减到湿地的萎缩,再到水质的恶化,这些都让我深刻体会到河流生态系统的脆弱性。这本书让我明白,河流不是我们任意索取的资源,而是需要我们去理解、去尊重、去精心呵护的生命体。

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这本书的论述逻辑严谨,层次分明,我个人觉得这是它最突出的优点之一。作者并没有一开始就抛出复杂的公式和模型,而是循序渐进地引导读者进入河流生态需水的世界。从问题的提出,到理论的梳理,再到方法的介绍,最后落脚于实际应用,整个过程都非常自然流畅。我尤其喜欢书中对“生态需水”概念的界定,它不仅仅是提供一个简单的数字,而是强调了“过程”和“条件”。例如,它区分了维持基本生存所需的水量和保障物种繁衍、生态功能演替所需的水量,这种细致的划分让我对生态需水有了更深层次的理解。书中对各种计算方法和模型的介绍,虽然有些专业性,但作者都力求用通俗易懂的语言进行解释,并配以大量的图示和案例,使得即便是非专业读者也能大致领会其精髓。我特别关注了书中关于“流速-流量关系”和“水位-淹没面积关系”的章节,这些都是理解河流生态需水不可或缺的要素。当我看到书中通过一系列的实验数据和野外调查结果,来验证这些理论模型时,我深感作者研究的严谨性和科学性。而且,书中不仅限于理论探讨,还积极地将这些理论应用于实际的水资源管理和河流生态修复中,这一点让我觉得这本书非常有价值,因为它不仅仅停留在“知道”层面,更能指导“行动”。

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