城市人工水体综合效应与调控

“城市人工水体建设丛书”序

前言

第1章绪论

1.1现代城市人水和谐的理念

1.2城市人工水体建设的科学问题

1.2.1气象效应

1.2.2水文地质、工程地质的影响

1.2.3防洪功能

1.2.4水生态环境保护

1.2.5水质演化和保护

1.2.6水资源综合利用

第2章城市水系统模型群耦合模拟技术

2.1郑东新区水系

2.1.1地理位置

2.1.2郑东新区概念规划概述

2.1.3龙湖水系概述

2.2研究内容描述

2.3模型群耦合模拟系统

2.4研究方法与关键技术

2.4.1研究方法

2.4.2关键技术

第3章陆地水体的气象效应

3.1陆地水体的气象效应研究现状

3.1.1陆地水体气象效应的观测研究进展

3.1.2陆地水体气象效应的理论研究进展

3.1.3陆地水体气象效应的数值模拟研究进展

3.2陆地水体气象效应的动力学和热力学理论

3.2.1陆地水体的动力学理论

3.2.2陆地水体的热力学理论

3.3陆地水体气象效应观测事实

3.3.1水系对气象因子的影响分析

3.3.2水陆的交互影响分析

3.4水体环境效应的数值模拟方法

3.4.1陆地水体环境效应的二维非静力平衡数值模拟

3.4.2城市水体环境效应的三维数值模拟

3.5龙湖水体气象效应的数值模拟应用研究

3.5.1龙湖水体气象效应敏感性数值试验方案设计

3.5.2龙湖水体气候效应结果分析

第4章人工水体的地下水效应与地质灾害分析

4.1地下水运动描述

4.2研究区工程地质条件分析

4.2.1渗透稳定性问题

4.2.2边坡(基坑)稳定性分析

4.3浅层地下水数值模拟与预测

4.3.1水文地质模型概化

4.3.2数学模型及求解

4.3.3模型校正与验证

4.3.4成湖方案的预测与优化

4.4人工水体地质灾害分析

4.4.1湖体开挖后的渗漏问题

4.4.2农田浸没及次生盐渍化问题

4.4.3湖体开挖的稳定性问题

第5章城市雨洪模拟

5.1城市化及城市洪涝灾害的特点

5.1.1城市化的水文响应

5.1.2城市洪涝灾害

5.2城市区产流计算模型与方法

5.2.1水面产流计算

5.2.2水田产流计算

5.2.3旱地产流计算

5.2.4城镇产流计算

5.2.5总产流量计算

5.3城市区汇流模型与方法

5.4城市雨洪模型简介

5.4.1蓄水、处理、溢流模型

5.4.3沃林福特模型

5.4.4伊利诺排水模型

5.5龙湖水系与城市防洪关系研究

5.5.1研究内容

5.5.2研究路线

5.5.3计算方法

5.5.4龙湖水系规划

5.5.5计算结果

5.5.6主要研究结论

第6章城市水系生态系统构建

6.1水生态系统构建的基本理论

6.1.1水陆交错带理论

6.1.2湖泊生态系统氮、磷循环理论

6.1.3水生态系统能值转换理论

6.1.4系统动力学思想

6.2水生态系统构建的技术体系

6.2.1水生态系统设计的指导思想

6.2.2水生态系统设计的技术路线

6.2.3龙湖生态系统概念设计

6.3龙湖水生生态系统具体方案设计

6.3.1环湖带生态设计方案

6.3.2湖体生态系统设计方案

6.4水环境生态保护效益分析

6.4.1湖岸带子系统生态保护效应

6.4.2湖体子系统生态保护效应

6.4.3龙湖水环境生态保护工程系统效益分析

6.5生态风险分析

6.6水环境保护应急方案

6.6.1应急技术措施

6.6.2应急组织措施

6.7龙湖生态工程实施与运行管理

6.7.1龙湖生态工程的概述

6.7.2龙湖水环境辅助生态措施

6.7.3龙湖生态工程实施技术支撑

6.7.4龙湖水生态保护系统运行管理方法

6.7.5研究结论

第7章水环境要素演化规律分析

7.1水量水质联合模拟数学理论和方法

7.1.1河网非稳态水量水质数学模型

7.1.2二维非稳态水量水质数学模型

7.1.3水质参数的分析

7.2龙湖水系水环境要素模拟问题描述

7.2.1水环境要素模拟标准

7.2.2污染源调查与分析

7.2.3水文设计条件分析

7.3工程调控措施

7.4龙湖水体工程调控措施的应用及影响分析

7.4.1龙湖水体研究问题概述

7.4.2工程调控措施对龙湖湖体的水环境影响分析

7.4.3工程调控措施对港汊的水环境影响分析

7.4.4不同湖深方案综合调控措施的水环境影响分析

7.4.5推荐方案

第8章水资源综合利用

8.1城市水资源利用的研究动态及发展状况

8.1.1城市污水和雨水利用的可行性研究

8.1.2国外城市污水及雨水资源利用的发展概况

8.1.3国内城市污水及雨水资源利用的发展概况

8.2城市水资源综合利用途径

8.3城市水资源综合利用方案研究

8.3.1城市杂用水利用

8.3.2生态景观利用

8.3.3农业灌溉利用

8.3.4地下水回灌利用

8.3.5工业利用

8.4郑东新区水资源综合利用

8.4.1研究背景

8.4.2城市生活污水资源利用

8.4.3龙湖水体资源综合利用

8.4.4雨水资源利用

8.4.5研究结论与建议

第9章城市水文化建设

9.1水文化内涵

9.1.1水文化概念

9.1.2水文化内容

9.1.3水文化特征

9.2水文化建设

9.2.1水文化建设原则

9.2.2水文化建设方法

9.2.3水工生态修复工程

9.3水文化发展

9.3.1天人合一

9.3.2自然循环大系统保护

9.4龙湖水文化建设研究实例

9.4.1历史文化的传承

9.4.2历史与现代文明的交融

参考文献

　　水是一把双刃利剑，它可以滋养人类，但同时又给人类的生存安全带来危机水资源短缺、洪涝灾害、水环境危害等。目前，通过水体的特殊调节作用改善生态环境质量，实现城市经济生产、社会生活及自然环境协调统一的城市发展理念在世界范围内得到共识，因此应加强城市人工水体的合理利用与调控，发挥其综合效应，实现人水和谐。　　本书介绍了现代城市人水和谐建设的基本概念，针对城市人工水体建设中存在的一系列科学问题提出了模型群耦合的思想，以人工水系为纽带，集成中尺度天气分析、地表水、地下水、水量水质模拟技术，通过联合运用工程、生态与管理措施，分析了城市水生态系统建设中生态环境保护、城市防洪、水资源综合利用、水文化建设等相互关系，研究了水系统的演变规律，提出了一整套科学的研究方法和可行的实施措施。　　本书可供从事水资源规划、水环境保护、城市规划的科研、规划、设计和管理人员参考，也可供高等院校相关专业师生参阅。