中小河流生態(tài)保護(hù)：灘地演化機(jī)理

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 背景與意義 1
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展 2
1.2.1 中小河流治理與保護(hù)的歷史沿革 2
1.2.2 灘地類型與形成發(fā)育機(jī)制研究 5
1.2.3 灘槽關(guān)系與水動(dòng)力學(xué)機(jī)理研究 7
1.2.4 灘地治理措施與管理方法研究 10
1.2.5 主要研究方法與手段 12
1.3 主要研究?jī)?nèi)容 13
1.4 研究方法與技術(shù)路線 13
第2章 灘地類型劃分與形態(tài)格局演化 16
2.1 中小河流的特征與現(xiàn)狀 16
2.1.1 中小河流的含義 16
2.1.2 中小河流的特征 16
2.1.3 中小河流的功能區(qū) 18
2.1.4 中小河流的現(xiàn)狀 19
2.2 中小河流灘地的結(jié)構(gòu)與功能 20
2.2.1 中小河流與灘地的耦合機(jī)制 20
2.2.2 灘地的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 22
2.2.3 灘地的功能特點(diǎn) 23
2.3 灘地類型及形態(tài)格局 26
2.3.1 研究區(qū)概況 26
2.3.2 灘地類型的定性劃分 28
2.3.3 灘地形態(tài)指數(shù)的計(jì)算方法 32
2.3.4 灘地類型的定量劃分 37
2.4 灘地形態(tài)格局的時(shí)空演化特征 39
2.4.1 年際演化特征 39
2.4.2 空間演化特征 43
2.5 灘地演化的影響因子分析 45
2.5.1 灘地?cái)_動(dòng)變化分析 45
2.5.2 影響因子分析 45
2.5.3 堰壩分布對(duì)灘地演化的影響 48
2.6 本章小結(jié) 51
第3章 灘地基質(zhì)組成與空間變化 52
3.1 監(jiān)測(cè)取樣與數(shù)據(jù)處理方法 52
3.1.1 取樣點(diǎn)布置與取樣方法 52
3.1.2 土壤樣品處理與指標(biāo)測(cè)定 53
3.1.3 礫石圖像處理方法 54
3.1.4 數(shù)據(jù)處理方法 54
3.2 灘地基質(zhì)組成特征 56
3.2.1 基質(zhì)組成的總體特征 56
3.2.2 土壤組成特征 57
3.2.3 卵礫石組成特征 59
3.3 基質(zhì)組成的空間分布特征 60
3.3.1 土壤的空間分布特征 60
3.3.2 卵礫石的空間分布特征 68
3.3.3 基質(zhì)組成的空間變異性特征 73
3.4 本章小結(jié) 75
第4章 灘地植被分布與數(shù)量波動(dòng) 77
4.1 調(diào)查與分析方法 77
4.1.1 調(diào)查點(diǎn)布置 77
4.1.2 植被調(diào)查方法 77
4.1.3 環(huán)境因子調(diào)查方法 79
4.1.4 植被生物量測(cè)定與計(jì)算 79
4.1.5 數(shù)據(jù)處理方法 80
4.2 灘地植被物種組成與群落類型 82
4.2.1 植被物種組成 82
4.2.2 植被群落類型 84
4.2.3 灘地植被分布特征 84
4.3 灘地植被多樣性與數(shù)量波動(dòng) 85
4.3.1 灘地植被多樣性變化 85
4.3.2 植被種群數(shù)量波動(dòng)特征 87
4.3.3 植被群落數(shù)量波動(dòng)特征 88
4.4 植被空間分布與數(shù)量波動(dòng)變化的環(huán)境解釋 90
4.4.1 關(guān)鍵環(huán)境因子識(shí)別 90
4.4.2 灘地高差對(duì)植被分布的影響 91
4.4.3 灘地形態(tài)指數(shù)對(duì)植被分布的影響 94
4.4.4 水文特性對(duì)植被分布的影響 96
4.4.5 灘地基質(zhì)組成對(duì)植被分布的影響 97
4.4.6 植被數(shù)量波動(dòng)的環(huán)境解釋 97
4.5 本章小結(jié) 98
第5章 灘地形態(tài)演變的水動(dòng)力機(jī)理 99
5.1 研究方法與數(shù)據(jù)處理 99
5.1.1 模型試驗(yàn)方法 99
5.1.2 數(shù)值模擬方法 103
5.2 灘地分布位置的水動(dòng)力特性 109
5.2.1 順直河岸邊灘的水動(dòng)力特性 109
5.2.2 凹岸邊灘的水動(dòng)力特性 111
5.2.3 凸岸邊灘的水動(dòng)力特性 113
5.3 灘地分布方式的水動(dòng)力特性 115
5.3.1 順直河岸邊灘分布的水動(dòng)力特性 115
5.3.2 蜿蜒河岸邊灘分布的水動(dòng)力特性 121
5.4 形態(tài)規(guī)則型灘地演變的水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)制 132
5.4.1 短寬規(guī)則型灘地演變的水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)制 132
5.4.2 窄長(zhǎng)規(guī)則型灘地演變的水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)制 137
5.5 形態(tài)不規(guī)則型灘地演變的水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)制 142
5.5.1 窄長(zhǎng)不規(guī)則型灘地演變的水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)制 142
5.5.2 短寬不規(guī)則型灘地演變的水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)制 147
5.6 本章小結(jié) 152
第6章 灘地基質(zhì)演變的水動(dòng)力機(jī)理 154
6.1 數(shù)值模擬方法 154
6.1.1 控制方程與數(shù)值解法 154
6.1.2 計(jì)算區(qū)域與網(wǎng)格模型 155
6.1.3 模型的驗(yàn)證與率定 157
6.2 關(guān)鍵影響因子識(shí)別 158
6.2.1 主要影響因素及其影響方式 158
6.2.2 影響土壤空間分布的關(guān)鍵因子識(shí)別 167
6.2.3 影響礫石空間分布的關(guān)鍵因子識(shí)別 169
6.2.4 影響淤積物空間分布的關(guān)鍵因子識(shí)別 171
6.3 土壤空間分布演變的水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)理 174
6.3.1 五年一遇洪水條件下土壤分布的響應(yīng)變化 174
6.3.2 十年一遇洪水條件下土壤分布的響應(yīng)變化 176
6.4 礫石空間分布演變的水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)理 177
6.4.1 五年一遇洪水條件下礫石分布的響應(yīng)變化 177
6.4.2 十年一遇洪水條件下礫石分布的響應(yīng)變化 179
6.5 淤積物空間分布演變的水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)理 180
6.5.1 五年一遇洪水條件下淤積物分布的響應(yīng)變化 180
6.5.2 十年一遇洪水條件下淤積物分布的響應(yīng)變化 182
6.6 本章小結(jié) 183
第7章 灘地植被分布的水動(dòng)力機(jī)制及優(yōu)化 184
7.1 模型試驗(yàn)方法 184
7.1.1 試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì) 184
7.1.2 試驗(yàn)材料 185
7.1.3 試驗(yàn)工況與測(cè)點(diǎn)布設(shè) 186
7.1.4 測(cè)量指標(biāo)與測(cè)量方法 187
7.2 灘地植被分布的水流基本特性 188
7.2.1 水流基本特點(diǎn) 188
7.2.2 植被類型對(duì)水深與流速的影響 190
7.2.3 植被布置密度對(duì)水深與流速的影響 194
7.2.4 植被排列方式對(duì)水深與流速的影響 196
7.3 灘地植被分布的水流紊動(dòng)特性 198
7.3.1 水流紊流特性的描述變量 198
7.3.2 植被類型對(duì)水流紊流特性的影響 199
7.3.3 植被密度對(duì)水流紊流特性的影響 200
7.3.4 植被排列方式對(duì)水流紊流特性的影響 200
7.4 本章小結(jié) 201
第8章 灘地生態(tài)修復(fù) 203
8.1 灘地生態(tài)修復(fù)思路與技術(shù)體系 203
8.1.1 總體要求 203
8.1.2 生態(tài)修復(fù)思路框架 203
8.1.3 生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系 204
8.2 灘地健康評(píng)價(jià) 205
8.2.1 灘地健康的含義與特征 205
8.2.2 灘地健康的評(píng)價(jià)指標(biāo) 206
8.2.3 灘地健康的評(píng)價(jià)方法 207
8.3 灘地生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施 212
8.3.1 安全防護(hù)措施 212
8.3.2 破碎化處理與水系連通措施 214
8.3.3 基質(zhì)修復(fù)措施 218
8.3.4 植被修復(fù)措施 219
8.3.5 親水與景觀營(yíng)造措施 224
8.4 典型灘地生態(tài)修復(fù) 225
8.4.1 形態(tài)不規(guī)則灘地的生態(tài)修復(fù) 225
8.4.2 形態(tài)規(guī)則型灘地的生態(tài)修復(fù) 228
8.5 本章小結(jié) 234
第9章 結(jié)論與展望 236
9.1 主要結(jié)論 236
9.2 展望 238
參考文獻(xiàn) 239