平原河网区前置库研究与实践 [Pre-reservoir at River Network in Plain Areas] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张永春，张毅敏 编

图书标签:

• 水利工程
• 前置库
• 平原河网区
• 水资源
• 库区建设
• 水文地质
• 工程实践
• 生态水文
• 河网工程
• 水库调度

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040458978

版次：1

商品编码：12021923

包装：精装

丛书名： 水论丛

外文名称：Pre-reservoir at River Network in Plain Areas

开本：16开

出版时间：2016-12-01

用纸：胶版纸

页数：226

字数：350000

编辑推荐

　　《平原河网区前置库研究与实践》全面介绍了用于有效控制平原河网区面源污染的强化净化前置库系统，提供了针对湖泊上游平原河网区以地表径流形式出现的面源污染问题的解决途径和方法。
　　·在国内外首次提出控制湖泊上游平原河网区面源污染的前置库系统理论和技术
　　·有机组合了自主研发和综合集成的多种生态工程技术，是一本实用手册
　　·理论研究与实际工程案例分析相结合，浅显易懂，易于掌握
　　·涵盖生物学、生态学、水文学、环境水力学、生态工程等领域相关知识
　　·可广泛应用于平原河网和湖区周边圩区污染负荷削减和水体净化

内容简介

　　《平原河网区前置库研究与实践》在总结国家“十五”重大科技专项——太湖水污染控制与水体修复技术及工程示范项目“河网区面源污染控制成套技术”中“平原河网区面源污染控制前置库技术研究”成果的基础上，结合研发的生态植物栅、生态透水坝、生物浮床、生物操纵等技术与集成的生态河道技术、人工湿地技术以及示范工程建设经验，全面介绍了在国内外首次开发的平原河网地区面源污染强化净化前置库系统，重点阐述了湖泊上游平原河网地区以地表径流形式出现的面源污染问题的解决途径和方法。
　　《平原河网区前置库研究与实践》可供从事流域生态保护与水污染控制领域的科学技术研究人员及大专院校相关专业的教师与学生参考。

作者简介

　　张永春，环境保护部南京环境科学研究所研究员，长期从事水环境保护与污染防治领域的科学研究工作。主要研究领域包括流域污染物环境过程模拟、河流水质和湖泊生态动力学模型、湖泊富营养化和面源污染控制与治理技术、水环境风险预警与评价、水环境保护与污染防治规划等。
　　
　　张毅敏，博士，环境保护部南京环境科学研究所研究员，流域生态保护与水污染控制学科首席科学家，国家水体污染控制与治理科技重大专项湖泊主题组专家，江苏省太湖水污染防治与蓝藻治理专家委员会成员，河海大学、常州大学兼职教授。主要研究水体环境污染控制与生态修复理论及技术、湖库富营养化发生机理及控防技术、农村面源污染控制技术等。

内页插图

目录

第1章 绪论
1．1 名词、术语
1．1．1 前置库
1．1．2 湖泊富营养化
1．1．3 面源
1．1．4 生态治污
1．2 湖泊富营养化控制与治理策略
1．2．1 富营养化外部控制机制
1．2．2 富营养化内部控制机制
1．3 面源污染控制策略
1．4 前置库概述
1．4．1 前置库发展过程
1．4．2 前置库用途
1．4．3 前置库水体净化基本原理
1．4．4 前置库研究内容
1．4．5 前置库工程技术设计
1．4．6 前置库优化管理
1．4．7 前置库适用范围与推广前景
参考文献

第2章 平原河网区前置库构建与工程实践
2．1 平原河网区前置库构建
2．1．1 河网圩区
2．1．2 河网区前置库构建的控制因素
2．1．3 平原河网区前置库的基本结构
2．1．4 前置库的工艺流程及特点
2．1．5 平原河网区前置库生态系统工程的净化机理
2．2 前置库技术的工程实践
2．2．1 前置库生态系统工程研究
2．2．2 工程所在区域现状
2．2．3 工程的范围与规模
2．2．4 工程建设与运行
2．3 主要成果
参考文献

第3章 面源污染负荷估算
3．1 农村地区面源污染负荷估算方法
3．1．1 农村地区面源污染研究方法
3．1．2 农村地区面源模型评价
3．2 前置库生态系统工程控制区域面源污染负荷估算
3．2．1 典型圩区地表径流氮、磷流失特征分析
3．2．2 面源污染负荷模型
3．3 示范工程运行期间的负荷估算
3．3．1 示范工程运行期间的污染负荷估算
3．3．2 典型降雨年污染负荷估算
参考文献

第4章 面源污染物生态拦截系统
4．1 拦截系统特点与技术关键
4．2 生态拦截系统设计
4．2．1 拦截系统结构组成
4．2．2 主要设计技术参数
4．3 生态拦截系统平面布置与工程建设
4．3．1 平面布置
4．3．2 工程建设
4．4 运行效果与工程效益分析
4．4．1 农田湿地系统效益分析
4．4．2 水生植物栅拦截带效益分析
4．4．3 河渎生态台地效益分析
4．4．4 拦截系统水生植物的效益分析
参考文献

第5章 生态河道
5．1 生态河道结构设计与组成
5．1．1 生态河道结构设计
5．1．2 主要设计技术参数
5．2 生态河道特点及关键技术
5．2．1 沉水植物二次污染解决技术
5．2．2 黑麦草冬季水面栽培技术
5．2．3 深水区沉水植物栽植方法
5．2．4 “环保-生态-经济”型生态河道构建技术模式
5．3 生态河道平面布置与工程建设
5．3．1 平面布置
5．3．2 工程建设
5．4 运行效果与工程效益
5．4．1 河道的生物量显著增加
5．4．2 河道景观改善
5．4．3 生态河道对氮、磷营养盐的控制效果
参考文献

第6章 生态透水坝与砾石床
6．1 生态透水坝与砾石床结构设计与组成
6．1．1 生态透水坝与砾石床结构设计
6．1．2 生态透水坝与砾石床结构组成
6．1．3 生态透水坝与砾石床渗流计算
6．1．4 主要技术参数
6．2 生态透水坝与砾石床平面布置与工程建设
6．2．1 平面布置
6．2．2 工程建设
6．3 生态透水坝与砾石床特点与技术关键
6．4 运行效果与工程效益
6．4．1 工程的水力特征及渗透特性
6．4．2 工程水质监测方案
6．4．3 工程净化效果分析
参考文献

第7章 生态库塘
7．1 生态库塘的结构设计与组成
7．1．1 生态库塘的结构组成
7．1．2 生态库塘的主要设计参数
7．2 生态库塘的平面布置与工程建设
7．2．1 平面布置
7．2．2 工程建设
7．3 生态库塘特点与技术关键
7．3．1 水生植物的筛选及组合技术
7．3．2 立体生态浮床技术
7．3．3 生物操纵技术研究
7．3．4 水生生态系统构建技术
7．3．5 陆生生态系统构建技术
7．3．6 固定化脱氮脱磷技术
7．3．7 生态库塘生态系统的特点
7．4 运行效果与工程效益
7．4．1 监测方案
7．4．2 生态库塘的工程效果分析
参考文献

第8章 运行调控与长效管理技术
8．1 运行调控系统的构建
8．1．1 系统模型的建立
8．1．2 系统模型的概化
8．2 系统运行调控与影响分析
8．2．1 系统运行控制方法
8．2．2 系统运行对外环境的影响
8．3 工程运行实践与长效管理模式
8．3．1 工程运行实践
8．3．2 工程长效管理模式
参考文献
后记
索引

前言/序言

　　前置库是联合国环境规划署推荐的流域面源治理与湖泊、水库富营养化控制的一项工程技术。在湖泊、水库的来水入口处构筑小型水库，使携带流域非点源产生的污染物的水流在进入湖泊、水库前在其中得到净化，减少进入湖泊、水库的污染物和营养物质，控制湖泊、水库水体污染或富营养化。由于位于湖泊、水库的上游，构建的这种小型水库称为前库或前置库。在前置库中，为去除水体中污染物和营养盐，综合利用的物理、化学、生物和生物化学等方面的技术，实为湖泊、水库富营养化控制的关键技术，因此，前置库又是湖泊、水库富营养化控制的缩影。
　　经典的前置库工程技术通常应用于中小型湖泊、水库，要求湖泊、水库的人流比较集中，人口附近具有构建前置库的地形条件，在水库应用较多。平原河网地区的湖泊、水库，尤其是太湖这样的超大型湖泊，由于入湖（库）河流的入口地区平缓，一般不具有构建前置库的地形条件。但是，根据前置库的基本原理，借助平原河网圩区的特定条件，构建前置库净化入湖（库）水流，控制和治理面源污染和湖泊、水库富营养化也是可能的。“十五”期间，为提供解决太湖和类似湖泊上游平原河网地区以地表径流形式出现的面源污染问题的实用技术，填补我国平原河网地区面源污染控制技术方面的空白，环境保护部南京环境科学研究所研究开发了平原河网地区面源污染强化净化前置库技术，并做出工程示范，取得了很好的经验和成果，本书就是在这项研究成果的基础上编写的。
　　除了对经典前置库的概念、原理和关键技术作简要介绍外，本书主要介绍平原河网地区面源污染治理和湖泊富营养化控制的前置库工程技术。全书共8章，其中，第1章和第2章由张永春、张毅敏编写，第3章由张龙江编写，第4章由唐晓燕、胡孟春编写，第5章由胡孟春、唐晓燕编写，第6章由田猛编写，第7章由张毅敏、高月香编写，第8章由张龙江、胡孟春编写。吴小敏参加了示范建设和监测，席北斗等参加了固定化微生物净化技术研究，刘超等参加了相关水利工程设计研究，并为本书的编写提供了相关资料，张毅敏对全书进行了资料汇总和统稿，张永春对全书各章节进行了修改和审定。朱月明、杨阳、林超、吴晗、陈晶等为本书的编写做了大量工作，在相关研究和本书编写过程中，得到陈茂满、陈楚星等专家的指导和帮助，在此一并深表谢忱。
　　由于前置库工程技术的研究和实践在我国刚刚开始，这方面积累的经验不多，也由于水平有限，书中错误和问题在所难免，诚盼批评指正。

璀璨星河下的文明回响：古代天文观测与神话体系构建 图书简介 本书深入探索人类文明早期，在广袤平原与复杂河网地带所发展出的精深天文观测技艺，以及这些观测活动如何渗透并重塑了早期社会的宇宙观、宗教信仰与社会结构。我们不再聚焦于现代水利工程的理论模型，而是将目光投向数千年前的先民，他们如何在天象的规律性中寻找生存的秩序与神圣的指引。 第一部分：星辰的坐标——早期文明的观测基石 在广阔的平原与河流交织的区域，清晰的地平线为早期天文学家提供了绝佳的观测条件。本书首先梳理了这些早期文明（如美索不达米亚、古埃及尼罗河流域及早期中华文明黄河中下游地区）在确定方向、划分季节上所依赖的基础技术。 1. 地平线的几何学与方向定位： 平原的开阔性使得对地平线现象的捕捉更为精准。本书详细考证了利用日出日落点、特定山峰或人造地标（如早期的巨石阵或土丘）与天体交会点来确定正南正北的实践。我们分析了这些早期文明如何通过长期、细致的观测，构建出初步的子午线系统，并将其应用于土地测量和祭祀方位的确定。这不仅仅是简单的地理定位，更是将大地上的秩序与天穹上的永恒秩序进行第一次系统性对接。 2. 季节的脉搏：太阴太阳历的磨合： 河网区的农业生产对季节变化极为敏感。本书细致对比了不同文明在结合月相（太阴历）与太阳回归年（太阳历）之间的复杂博弈。我们考察了如何通过观测特定恒星的偕日升落（如古埃及的“天狼星偕日升”现象），来预报尼罗河的泛滥——这是一种直接依赖天文学知识的生存策略。在美索不达米亚，我们分析了七曜星的识别和月食的预测体系，这些体系的精确度远超同时代其他地区，为后续的数学天文学奠定了基础。 3. 天象记录的载体与信息编码： 早期观测数据的记录方式是理解其科学水平的关键。本书对比了泥板（楔形文字）、莎草纸（象形文字）以及甲骨文在承载天文信息上的差异。重点分析了如何通过符号、刻度线和图示来“冻结”瞬息万变的天象，例如对行星逆行现象的早期描述，以及对彗星、流星雨等“不祥之兆”的系统性分类与编号。 第二部分：秩序的投射——神话与宇宙模型的形成 观测不是孤立的智力活动，它迅速被纳入宏大的宗教与政治叙事之中。本书的第二部分着重探讨天文现象如何被“神圣化”，并最终演变为支撑早期国家权力的宇宙模型。 1. 天体拟人化与神职分工： 太阳神、月亮神、星辰诸神在不同文化中的职能差异，反映了当地地理环境和生存压力。例如，在多灾多难的河流冲积平原，对具有毁灭性和创造性力量的天体（如风暴之神、与洪水相关的星宿）的崇拜尤为突出。我们分析了这些神祇形象的演变过程，从早期的自然力象征，逐步演变为具有复杂伦理和道德属性的统治者形象。 2. 宇宙的层级结构：从地平线到天穹之顶： 古代文明如何想象宇宙的结构？本书详细解构了不同文化中“天圆地方”或多层天球的宇宙图景。这些模型往往是地面景观的垂直投射：河流与大地是凡间的秩序，而天体运行的轨迹则是神圣法律的体现。我们特别关注了“北极星”在不同宇宙观中的核心地位——它是固定不变的轴心，是凡间君主权力的终极合法性来源。 3. 占星术的兴起与政治工具化： 随着观测的精细化，对个体命运和国家运势的预测活动应运而生。本书探讨了占星术（Astrology）如何从纯粹的天文观测（Astronomy）中分化出来。在等级森严的社会结构中，只有少数祭司或王室成员掌握了这套解读天意的密码。掌握了历法和占星术，就等于掌握了预测丰歉、指导战争、确立王权神授的绝对权力。本书考察了这些预言如何被用来巩固统治，以及对“不确定性”的集体焦虑如何被天象解释所安抚或煽动。 第三部分：文明的交汇与遗存 最后一部分将视角扩展到不同文明之间的知识传播与影响，以及这些早期观测遗迹在现代考古学中的价值。 1. 知识的远播与整合： 文明的交流并非总是一帆风顺，但天文学知识往往是跨越地理障碍的先驱。我们考察了巴比伦的数学天文学对希腊哲学，特别是托勒密体系的深远影响，以及印度文明如何吸纳了中亚和波斯的天文知识。这些交流过程并非简单的复制，而是基于原有观测基础的结构性改造。 2. 遗址中的沉默的证据： 本书强调了考古现场对于理解理论的价值。我们对比了不同地区（如欧亚大草原的石阵、美洲高原的观测台）的建筑形制，分析了这些巨型结构如何服务于特定天文事件的对齐。这些石头与泥土的构造，是古代人“凝视天空”的物理证据，它们沉默地记录了人类对宇宙规律的早期探索热情。 结论：永恒的循环与人类的视角 本书旨在展现，在人类文明的早期阶段，对天空的理解是理解自身存在、组织社会结构、应对自然挑战的根本途径。它揭示了，那些看似遥远、充满神性的古代星象学说，实则根植于平原河网区先民对生存环境的细致入微的观察与适应。人类的第一个“系统”，便是对头顶那片无尽苍穹的系统性描摹。 --- (字数：约 1500 字)

评分☆☆☆☆☆

“我对《平原河网区前置库研究与实践》这本书的兴趣，很大程度上源于我所在地区长期面临的水资源短缺和季节性洪涝的双重压力。我们这里的地理特征就是典型的平原河网，大小河流纵横交错，既要保障沿岸农业灌溉和工业用水，又要应对汛期可能出现的内涝问题，简直是两难。以往我们更多地依赖传统的水库和堤防系统，但效果总是不尽如人意，尤其是在一些中小河流域，大中型水库的建设既不经济也不现实。因此，‘前置库’这个概念，听起来就非常有吸引力。我希望这本书能够解释清楚，‘前置库’究竟是一种什么样的工程形态，它与传统水库有什么本质的区别，又能在平原河网这种特殊的地理环境下发挥哪些独特的功能。比如，它在拦截径流、削减洪峰、补充地下水、涵养水源方面，是否比传统工程更具优势？书中如果能就这些关键问题给出详实的论述，并结合具体的工程实例，展示其在不同气候条件、不同河网密度下的实际应用效果，我会觉得这本书非常有价值。我特别好奇，在进行前置库的规划设计时，需要考虑哪些特殊的因素，比如泥沙淤积、河势演变、以及与其他水系之间的水力联系等等，这些书中是否会有深入的解读。”

评分☆☆☆☆☆

“收到《平原河网区前置库研究与实践》这本书，我的第一反应是它是否能为我们正在经历的‘水文章’难题提供一些灵感。我们那个地区，平原之上河渠纵横，水系发达，可以说是典型的河网区。然而，随着经济社会的发展，对水资源的需求日益增长，同时，极端天气事件的频率也在增加，洪水和干旱交替出现，给水资源的管理和利用带来了巨大的挑战。传统的治水思路，比如单纯依靠大型水库，在平原地区往往受限于地形条件，且投资巨大，生态影响也难以忽视。‘前置库’这个概念，听起来就很有针对性，仿佛是为平原河网区量身定做。我希望这本书能够深入剖析前置库在平原河网区的适用性，包括其在工程规模、建设方式、运行模式等方面的特点。我尤其关注书中关于前置库如何与现有水利基础设施进行有效衔接和协同运行的内容，比如它如何与灌区、排涝站、甚至一些生态沟渠相互配合，形成一个整体的水沙调控和资源优化体系。如果书中能够包含一些关于前置库建设的选址评估、技术标准、以及在不同河网类型下的优化设计方案，那将是极具参考价值的。我想知道，这种‘前置’的设计，是否能更有效地实现‘主动’而非‘被动’的水管理。”

评分☆☆☆☆☆

“终于等到这本《平原河网区前置库研究与实践》了！作为一个在某水利设计院工作了近十年的工程师，我一直对平原河网区的水沙调控和水资源优化配置问题深感头疼。特别是针对那些蜿蜒曲折、汇流众多的河网区域，如何有效实施前置库的建设和运行，以期达到预期的调蓄、防洪、供水甚至改善水质的目标，一直是困扰我们的难题。我关注这个领域的研究已经很久了，希望这本书能够提供一些切实可行、接地气的理论指导和工程实践经验。尤其期待书中能够深入探讨前置库在复杂河网系统中的选址原则、库容设计、调度策略，以及如何与现有水利工程（如骨干河道、其他水库等）进行协调联动。我希望这本书不仅仅是理论的堆砌，更能带来一些成功的案例分析，让我能够从别人的经验中学习，避免走弯路。如果书中能附带一些具体的计算方法、设计规范的参考，或者一些创新性的技术应用，那就更完美了。我急切地想知道，在当前生态环境保护日益受到重视的背景下，前置库在平原河网区的水生态修复和生物多样性保护方面，是否也能发挥积极作用，书中是否对此有相关的探讨和建议。”

评分☆☆☆☆☆

“作为一个非专业但对水利工程充满好奇的普通读者，《平原河网区前置库研究与实践》这个书名就激起了我的探知欲。‘平原河网区’这个词汇本身就勾勒出一幅画面，蜿蜒的河流如同城市的血管，而‘前置库’听起来像是一种预警或缓冲系统，在‘前’面就发挥作用。我想了解，这种‘前置库’到底是什么？它是一种全新的水利设施吗？还是对现有设施的某种创新应用？我设想，在那些河流密布的平原地区，降雨一旦增多，很容易造成局部地区的积水和内涝，同时，这些河流又承载着重要的供水任务。那么，‘前置库’是否就是为了解决这种‘既要蓄水又要防涝’的两难局面而设计的？书中是否会详细阐述前置库的设计理念、主要功能、以及它在整个水系中的地位？我特别希望书中能用通俗易懂的语言，配以清晰的图示，解释清楚前置库是如何工作的，比如它如何拦截洪水，又如何在这个过程中实现水资源的有效利用。如果书中还能讲述一些关于前置库建设过程中遇到的挑战，以及如何克服这些挑战的故事，那就更生动有趣了，让我能从一个更宏观、更具象的角度去理解这项技术。”

评分☆☆☆☆☆

“我之所以对《平原河网区前置库研究与实践》这本书如此期待，完全是因为我们当地的实际情况。我们这片区域，可以说就是一片大平原，河流密布，就像蜘蛛网一样，夏天雨水充沛时，常常因为排水不畅而出现大范围的农田积涝，影响收成；到了旱季，这些河流又成了我们主要的灌溉水源，一旦水量减少，就面临着严重的缺水问题。我一直觉得，现有的水利设施，比如一些小型水闸和堤防，对于这种复杂的河网系统来说，作用非常有限。‘前置库’这个名字，听起来就像是在问题的‘源头’或‘前面’就采取措施。我迫切想知道，这本书到底是如何定义‘前置库’的，它的具体形态是怎样的？是否是像一个小型的蓄水工程，分布在各个主要河道的‘前沿’？书中是否会详细介绍前置库的各项功能，比如在洪水期是如何削减洪峰的？在枯水期又如何涵养水源，为下游供水？我特别希望书中能提供一些关于前置库在平原河网区的典型案例，比如某条河流上建设了前置库之后，在防洪和供水方面取得了哪些显著成效。同时，我也想了解，前置库的建设和管理，在成本、技术难度、以及对周边生态环境的影响方面，是否会比传统的大型水库更具优势。”