前言
太湖是我国第三大淡水湖泊,具有蓄洪、供水、灌溉、航运、旅游等多方面功能,是流域的重要供水水源地,不仅担负着无锡、苏州、锡山、吴县、吴江、长兴、宜兴、武进等市的城乡供水,还通过太浦河向上海供水并改善黄浦江上游的水质,其供水服务范围超过2000万人,占太湖流域总人口的55%以上。然而,随着经济的发展,太湖面临着严重的湖泊富营养化问题。为了控制太湖水体污染,缓解湖泊富营养化进程,必须对太湖富营养化的产生机理,蓝藻可能暴发的时间和影响程度等进行模拟与预判,必须对正在采用的或拟采用的污染控制措施在太湖水生态环境的改善效益方面进行综合评估,而建立高精度水生态动力学模型是完成上述任务的重要工具和手段。
本书深入研究了光照、水温、水动力、悬浮物、水质、透明度等因子对太湖富营养化的影响机理,建立了各个因子的数学模型并进行有机耦合,建立了太湖水生态动力学模型,主要研究成果有:①利用实测太湖波流场数据,分析湖流和波浪相互作用和相互影响效果,耦合波浪模型和湖流模型,建立考虑太湖波流综合作用的水动力模型,并对水动力模型参数及主要外部输入条件进行不确定性和敏感性分析;②建立太湖悬浮物模型,在悬浮物模型中综合考虑波浪和湖流对底泥起悬的影响,并将底床附近底泥的起悬量和沉降量分开处理,引入底泥起悬条件,动态模拟波流作用下悬浮物浓度的变化规律;③基于湖流、波浪、悬浮物、水质、藻类等因子实验观测数据,耦合各影响因子,建立太湖水生态动力学模型;④研究引江济太调水工程对太湖富营养化的改善效果,包括风场和调水流量对太湖环境效益改善的贡献,基于多目标函数,研究最佳调水路线组合和最佳调水流量。
全书共分为7章,第1章为太湖水生态动力学模型研究概况;第2章为太湖湖流观测与模拟;第3章为太湖波浪观测与模拟;第4章为太湖悬浮物及透明度观测与模拟;第5章为太湖水质及富营养化特征与模拟研究;第6章为太湖湖体水环境容量计算;第7章为引江济太调水工程对太湖富营养化改善效果研究。
本书主要撰写人员为李一平、唐春燕、罗缙、王华和逄勇。第1章由李一平、唐春燕、万榆、李梦迪撰写;第2章由李一平、王华、王莹撰写;第3章由李一平、罗缙、滑磊、赵坤撰写;第4章由李一平、逄勇、邱利撰写;第5章由李一平、杜薇、薛偲琦、李梦迪撰写;第6章由逄勇、范丽丽、胡开明、章双双撰写;第7章由李一平、唐春燕、郝文彬、王静雨撰写。
本书旨在促进和提高浅水湖泊富营养化以及水生态动力学模型等领域的研究深度与水平,主要面向水利、环境保护等部门的工作人员,环境科学、环境水力学以及生态学等相关专业的科研人员及研究生。
本书出版获得国家自然科学基金(51379061)、江苏省自然科学基金(BK2013137010)及国家水专项[太湖流域(江苏)控制单元水质目标管理与水污染物排放许可证实施,2012ZX07506 002]共同资助,在写作过程中,广泛听取了众多专家、学者和管理人员的宝贵建议。同时,中国水利水电出版社为本书的出版给予了很多帮助,付出了辛勤的劳动,在此一并表示最诚挚的感谢。
由于时间及对该领域研究认识水平有限,书中可能存在一些不足与错误之处,敬请广大读者批评指正。
作 者
2014年5月