三峡库区典型小流域水污染控制与生态修复技术

　　本书以三峡库区流域水环境污染综合治理为主线，主要介绍了小流域水环境现状调查与监测，陆域点源控源减排技术，入湖支流污染减排及水质净化技术、汉丰湖流域生态防护带构建关键技术，汉丰湖调节坝生态调度关键技术，汉丰湖流域主要污染源的总量控制方案，典型小流域水污染综合防治技术集成方案等内容，为流域水环境综合整治与生态修复提供技术支撑和案例借鉴。 本书具有较强的技术性和针对性，可供从事水体污染防治和生态修复等的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也供高等学校环境工程、市政工程及相关专业师生参阅。

　　刘玲花，中国水利水电科学研究院，教授，承担完成的与本著作相关的科研项目包括：水利部科技创新项目“生物-生态技术治理污染水体的关键技术与示范”、国家十二五科技支撑计划课题“村镇受损生态系统修复与重建实用技术研发”、重大水专项课题“三峡库区小江汉丰湖流域水环境综合防治与示范”等。

第1 章　流域水环境现状调查与监测
1.1　汉丰湖流域概况 1
1.1.1　地形地貌特征 1
1.1.2　水文气象条件 1
1.1.3　河流水系与径流特性 2
1.2　汉丰湖调节坝工程概况 4
1.2.1　汉丰湖的形成 4
1.2.2　乌杨水位调节坝 5
1.2.3　汉丰湖调节坝调度运行方式 5
1.3　汉丰湖水文情势变化特征 6
1.3.1　乌杨调节坝建设前后库区水位变化特征 6
1.3.2　汉丰湖库区径流量变化特征 9
1.3.3　流速变化特征 11
1.3.4　水温变化特征 11
1.4　汉丰湖及其支流水环境质量状况调查与评价 13
1.4.1　水质监测方案 13
1.4.2　汉丰湖库区水环境质量现状评价 13
1.4.3　汉丰湖入湖支流水质现状评价 16
1.5　汉丰湖及其支流生态环境调查 19
1.5.1　浮游植物群落结构 19
1.5.2　鱼类资源调查 21
1.5.3　枯、丰水期鱼类组成区别 23
1.6　汉丰湖流域主要水环境问题 25

第2 章　陆域点源控源减排技术
2.1　工业循环水磷污染减排技术 28
2.1.1　国内外现状及发展趋势 28
2.1.2　溶垢微生物的分离和筛选 30
2.1.3　循环水内微生物的QSI 控制技术 32
2.1.4　生物缓蚀阻垢制剂的性能分析 39
2.1.5　生物法缓蚀阻垢剂动态模拟实验 49
2.1.6　生物缓蚀阻垢技术示范工程 57
2.2　小城镇污水处理厂提标改造氮污染减排技术 63
2.2.1　好氧反硝化菌的分离、鉴定及脱氮性能的研究 63
2.2.2　玉米芯作为反硝化外加固体碳源的可行性研究 65
2.2.3　基于CASS 工艺的生物强化及固体碳源对低C/N 比生活污水脱氮性能的研究67
2.2.4　生物强化及固体碳源脱氮技术示范 71

第3 章　入湖支流污染减排及水质净化技术
3.1　入湖支流减排的前置库湿地构建技术 76
3.1.1　前置库湿地植物配置研究 76
3.1.2　鱼类放养对水质的影响研究 76
3.1.3　河蚌放养对水质的影响研究 81
3.1.4　前置库湿地构建技术 82
3.1.5　前置库湿地污染物净化效果 86
3.2　入湖支流生态化改造和水质提升技术 90
3.2.1　人工鱼巢的设计与试验研究 90
3.2.2　入湖支流河道生态修复技术示范 92
3.2.3　入湖支流河岸带湿地生态恢复技术研究与示范 95
3.3　组合型人工浮岛技术研发 103
3.3.1　研究内容 103
3.3.2　试验装置 104
3.3.3　试验方法 106
3.3.4　试验结果 107

第4 章　汉丰湖流域生态防护带构建关键技术
4.1　生态防护带技术模式研究 150
4.1.1　适应水位变化的河（库）岸多功能生态防护带技术 150
4.1.2　环湖多维湿地系统 157
4.1.3　滨湖水敏性结构系统 157
4.2　生态防护带水质净化效果评估 159
4.2.1　基塘工程污染削减效益评估 159
4.2.2　乌杨坝生态缓冲带污染削减效益评估 170
4.2.3　复合林泽工程生态护坡污染削减效益评估 179
4.2.4　湖岸带水敏性结构系统污染削减效益评估 189
4.3　生物多样性功能评估 204
4.3.1　植物群落及其多样性评估 204
4.3.2　鸟类多样性评估 213
4.3.3　昆虫多样性 222

第5 章　汉丰湖调节坝生态调度关键技术
5.1　汉丰湖调节坝生态调度目标需求分析及方案 224
5.1.1　藻类对生态调度目标的需求分析 224
5.1.2　鱼类保护对生态调度目标的需求分析 231
5.1.3　陆生生态目标需求分析 234
5.1.4　调度准则分析 252
5.2　调节坝生态调度原型观测 254
5.2.1　调节坝原型调度监测方案 254
5.2.2　原型调度过程及实施情况 256
5.2.3　原型调度的效果分析 256
5.3　汉丰湖水动力模型与生态调度方案 262
5.3.1　水动力学模型 262
5.3.2　富营养化模型 265
5.3.3　二维模型搭建 269
5.3.4　模型率定 269
5.3.5　小江调节坝调度方案设计与效果分析 274

第6 章　汉丰湖流域主要污染源的总量控制方案
6.1　汉丰湖流域污染分布特征分析与评价 280
6.1.1　汉丰湖流域污染源调查与评价 280
6.1.2　汉丰湖流域非点源污染模型研究 281
6.1.3　汉丰湖流域负荷特征及预测分析 299
6.2　汉丰湖水动力特性与水环境演变特征研究 309
6.2.1　汉丰湖水动力特性与水环境模型研究 309
6.2.2　汉丰湖区水动力条件与水质变化特征 315
6.2.3　三峡水库运行对汉丰湖水动力与水质影响 320
6.3　汉丰湖限制排污总量控制方案研究 325
6.3.1　汉丰湖水环境容量计算 325
6.3.2　汉丰湖流域污染物总量控制 326

第7 章　典型小流域水污染综合防治技术集成方案
7.1　汉丰湖流域水污染综合防治对策措施 329
7.1.1　农田面源污染治理措施 329
7.1.2　规模化畜禽养殖污染治理措施 332
7.1.3　城镇生活污水处理措施 334
7.1.4　汉丰湖入湖河流小流域综合治理措施 334
7.1.5　下游回水影响 335
7.1.6　汉丰湖流域水污染综合防治对策情景设计方案 335
7.2　汉丰湖流域水污染防治措施效果分析 336
7.2.1　单项措施效果模拟 336
7.2.2　组合措施实施效果分析 340
7.2.3　单项措施与河湖水质响应关系 340
7.2.4　组合措施实施效果分析 351
7.3　汉丰湖流域水污染综合防治的系统分析 353
7.3.1　建立系统动力学模型流程 353
7.3.2　系统变量和指标的确定 354
7.3.3　汉丰湖流域水污染防治技术集成系统边界的确定 354
7.3.4　汉丰湖流域水污染系统子系统分析 355
7.3.5　仿真模型的建立与有效性检验 359
7.3.6　灵敏度分析 360
7.4　汉丰湖流域水污染综合防治系统集成 360
7.4.1　污染防治模式费用效益分析 361
7.4.2　水污染综合防治技术方案组合的确定 365
7.4.3　基于仿真结果的技术模式筛选 366
7.4.4　汉丰湖流域水污染综合防治集成推荐方案 366
7.4.5　汉丰湖水污染综合防治集成方案效果预测 369
7.4.6　小结 369

参考文献