●序
前言
第1章緒論1
1.1河湖洪泛區及背景1
1.1.1洪泛區背景與定義1
1.1.2洪泛區全球分布與特征3
1.1.3水文水資源與生態環境意義5
1.1.4熱點問題與研究主題6
1.2河湖流域及其洪泛區水文學研究進展7
1.2.1湖泊濕地水文水動力過程研究進展7
1.2.2河湖洪泛區地表-地下水（SW-GW)相互作用研究進展17
1.2.3河湖濕地與洪泛區水文連通性研究進展22
1.2.4河湖流域繫統水文水動力聯合模擬研究進展27
1.3鄱陽湖洪泛繫統現狀問題及水文學研究意義32
1.3.1鄱陽湖洪泛繫統的理解和認知33
1.3.2鄱陽湖洪泛繫統生態環境狀況的總體態勢34
1.3.3鄱陽湖洪泛繫統水文研究的重要性與本書目的36
1.4小結37
第2章鄱陽湖洪泛繫統水文與生態環境概況38
2.1引言38
2.2區位特征38
2.3氣像特征39
2.4地貌特征39
2.5水情特征44
2.6水質特征47
2.7植被特征48
2.8候鳥特征51
2.9小結53
第3章鄱陽湖洪泛繫統二維和三維水動力學模型構建與驗證54
3.1引言54
3.2水動力模型概述54
3.2.1模型簡介54
3.2.2基本原理55
3.3水動力模型基礎數據56
3.3.1基礎數據與獲取56
3.3.2未控區入湖徑流數據58
3.4水動力模型構建60
3.4.1湖泊地形剖分60
3.4.2邊界條件和初始條件62
3.4.3模型基本設置63
3.4.4關鍵參數確定63
3.5水動力模型驗證與評價64
3.5.12D模型驗證65
3.5.23D模型驗證72
3.6小結77
第4章鄱陽湖洪泛繫統地表水文水動力過程與熱穩定性模擬79
4.1引言79
4.2湖泊水文水動力要素模擬79
4.2.1湖泊水位與水深79
4.2.2湖泊流速82
4.2.3湖泊水面積86
4.2.4湖泊水溫87
4.2.5水溫敏感性分析87
4.3湖泊水量平衡分析91
4.3.1水量平衡組分計算方法92
4.3.2水量平衡組分動態變化93
4.3.3水量平衡分析96
4.4湖泊熱力學行為模擬97
4.4.1熱力學分層指數與計算方法97
4.4.2湖泊垂向熱分層與混合100
4.4.3湖泊水體垂向混合和分層的原位調查分析104
4.4.4湖泊水體垂向混合和分層影響因素109
4.5湖泊換水周期與水力傳輸時間111
4.5.1計算原理和方法111
4.5.2湖泊換水周期112
4.5.3湖泊水力傳輸116
4.5.4湖泊粒子示蹤116
4.6小結122
第5章鄱陽湖洪泛繫統地表水文水動力對關鍵要素的響應與模擬124
5.1引言124
5.2流域和長江來水的影響124
5.2.1情景方案設置124
5.2.2影響模擬分析125
5.3流域水庫群聯合調度影響127
5.3.1情景方案設置128
5.3.2影響模擬分析128
5.4長江倒灌的影響130
5.4.1倒灌發生的指示與影響因素分析130
5.4.2倒灌的水文水動力影響132
5.5主湖區地形（河道）變化的影響136
5.5.1情景方案設置136
5.5.2主河道地形變化的水文水動力影響136
5.6洪泛區地形（碟形湖群）變化的影響138
5.6.1情景方案設置138
5.6.2碟形湖群的水文水動力影響139
5.7洪泛區植被分布的影響142
5.7.1情景方案設置142
5.7.2洪泛植被的水文水動力影響144
5.8小結149
第6章鄱陽湖洪泛繫統地表水文連通演變及其潛在生態環境影響150
6.1引言150
6.2洪泛水文連通的內涵與定義150
6.2.1水文連通與水文水動力的關繫150
6.2.2水文連通的新定義及其內涵151
6.3洪泛水文連通模型發展154
6.3.1基本原理和計算方法154
6.3.2模型研發和軟件介紹155
6.4不同水文連通定義的時空特征157
6.4.13種連通定義的差異分析157
6.4.2水文連通閾值行為分析162
6.5水文連通時空演化及響應特征164
6.5.1典型洪泛區水文連通變化特征164
6.5.2水文連通與水動力的關繫及影響因素175
6.6水文連通對生態環境的潛在影響180
6.6.1水文連通對候鳥和魚類分布的影響180
6.6.2水文連通對水質的影響182
6.7小結185
第7章鄱陽湖地下水文過程及與地表河湖水體的交互轉化分析186
7.1引言186
7.2流域地下水動力場186
7.2.1地下水位時空變化特征187
7.2.2地下水位空間變異性分析188
7.3地下水分區計算的基本思路190
7.3.1分區計算概念模型190
7.3.2分區計算具體方法190
7.4流域地下水文194
7.4.1山區徑流基流分割194
7.4.2典型未控區地下水觀測與分析198
7.4.3未控區地下水側向入流的解析200
7.5湖區地下水文202
7.5.1湖泊水位-地下水位關繫分析202
7.5.2河湖水-地下水同位素特征與轉化分析206
7.5.3碟形湖水位-地下水位/水溫關繫分析210
7.5.4碟形湖-地下水轉化關繫分析215
7.5.5湖水-地下水轉化通量計算216
7.5.6不同地下水組分的貢獻與意義218
7.6小結220
第8章鄱陽湖洪泛區地表-地下水動力數值模擬及地下水環境分析221
8.1引言221
8.2水文和地質條件221
8.2.1水文地質背景221
8.2.2典型洪泛區概述223
8.3地下水模型概述224
8.3.1模型基本原理224
8.3.2數學方程描述224
8.4地下水模型構建225
8.4.1基礎數據獲取與用途225
8.4.2水文地質概念模型226
8.4.3源彙項和參數設置227
8.5地下水模型驗證與敏感性分析228
8.5.1地下水位驗證228
8.5.2模型敏感性和不確定性分析229
8.6洪泛區地下水動力場230
8.6.1地下水位230
8.6.2地下水流速233
8.6.3地下水均衡與轉化通量233
8.7地下水情景模擬預測237
8.7.1不同水文年的地下水位變化237
8.7.2氣像要素變化對地下水的影響238
8.7.3潛在地下水污染分析240
8.7.4地下水齡模擬分析245
8.8小結246
第9章未來氣候變化和水利工程對鄱陽湖地表-地下水文的影響與評估249
9.1引言249
9.2氣候變化預測的基本思路249
9.2.1氣候模式與研究方案249
9.2.2氣候數據的偏差校正250
9.3未來氣候變化的水文影響251
9.3.1氣候變化對湖泊水位的影響251
9.3.2氣候變化對地下水基流的影響254
9.4水利樞紐工程的建設與調度255
9.4.1樞紐工程的建設背景255
9.4.2樞紐工程水位調度方案255
9.5水利樞紐的影響模擬與評估256
9.5.1水利樞紐對湖泊水文水動力的影響256
9.5.2水利樞紐對湖泊洪泛地下水文水動力的影響261
9.5.3洪泛區地下水位變化的生態意義263
9.6小結266
參考文獻267
後記276

在長江經濟帶綠色發展、長江大保護等國家戰略引領和推動下，近些年來鄱陽湖的水文與生態環境變化問題受到高度關注和重視。本書主要圍繞全球典型河湖洪泛區的生態水文研究熱點，結合當前鄱陽湖洪泛繫統的水文特征現狀，以原位觀測、統計學模型和數學模型為主要研究方法，從流域到湖泊及濕地等多個尺度，揭示鄱陽湖洪泛繫統地表水-地下水的總體變化情勢，探明地表水文連通和地下水運動等關鍵過程對鄱陽湖的影響與貢獻，進一步闡釋以水文水動力為基礎的湖泊熱力學行為和物質輸移行為等，針對未來氣候變化及一些典型人類活動影響，定量評估湖泊洪泛繫統地表水動力和地下水文的響應與潛在變化，並對今後鄱陽湖的一些熱點和關切問題進行了客觀分析和展望，以為河湖繫統和洪泛濕地的健康發展提供參考。