目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 背景與意義 1
1.2 國內外研究進展 2
1.2.1 中小河流治理與保護的歷史沿革 2
1.2.2 灘地類型與形成發(fā)育機制研究 5
1.2.3 灘槽關系與水動力學機理研究 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 主要研究內容 13
1.4 研究方法與技術路線 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 中小河流灘地的結構與功能 20
2.2.1 中小河流與灘地的耦合機制 20
2.2.2 灘地的結構特點 22
2.2.3 灘地的功能特點 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 灘地擾動變化分析 45
2.5.2 影響因子分析 45
2.5.3 堰壩分布對灘地演化的影響 48
2.6 本章小結 51
第3章 灘地基質組成與空間變化 52
3.1 監(jiān)測取樣與數(shù)據(jù)處理方法 52
3.1.1 取樣點布置與取樣方法 52
3.1.2 土壤樣品處理與指標測定 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 灘地基質組成特征 56
3.2.1 基質組成的總體特征 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 基質組成的空間變異性特征 73
3.4 本章小結 75
第4章 灘地植被分布與數(shù)量波動 77
4.1 調查與分析方法 77
4.1.1 調查點布置 77
4.1.2 植被調查方法 77
4.1.3 環(huán)境因子調查方法 79
4.1.4 植被生物量測定與計算 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 85
4.3.1 灘地植被多樣性變化 85
4.3.2 植被種群數(shù)量波動特征 87
4.3.3 植被群落數(shù)量波動特征 88
4.4 植被空間分布與數(shù)量波動變化的環(huán)境解釋 90
4.4.1 關鍵環(huán)境因子識別 90
4.4.2 灘地高差對植被分布的影響 91
4.4.3 灘地形態(tài)指數(shù)對植被分布的影響 94
4.4.4 水文特性對植被分布的影響 96
4.4.5 灘地基質組成對植被分布的影響 97
4.4.6 植被數(shù)量波動的環(huán)境解釋 97
4.5 本章小結 98
第5章 灘地形態(tài)演變的水動力機理 99
5.1 研究方法與數(shù)據(jù)處理 99
5.1.1 模型試驗方法 99
5.1.2 數(shù)值模擬方法 103
5.2 灘地分布位置的水動力特性 109
5.2.1 順直河岸邊灘的水動力特性 109
5.2.2 凹岸邊灘的水動力特性 111
5.2.3 凸岸邊灘的水動力特性 113
5.3 灘地分布方式的水動力特性 115
5.3.1 順直河岸邊灘分布的水動力特性 115
5.3.2 蜿蜒河岸邊灘分布的水動力特性 121
5.4 形態(tài)規(guī)則型灘地演變的水動力驅動機制 132
5.4.1 短寬規(guī)則型灘地演變的水動力驅動機制 132
5.4.2 窄長規(guī)則型灘地演變的水動力驅動機制 137
5.5 形態(tài)不規(guī)則型灘地演變的水動力驅動機制 142
5.5.1 窄長不規(guī)則型灘地演變的水動力驅動機制 142
5.5.2 短寬不規(guī)則型灘地演變的水動力驅動機制 147
5.6 本章小結 152
第6章 灘地基質演變的水動力機理 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 計算區(qū)域與網(wǎng)格模型 155
6.1.3 模型的驗證與率定 157
6.2 關鍵影響因子識別 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鍵因子識別 167
6.2.3 影響礫石空間分布的關鍵因子識別 169
6.2.4 影響淤積物空間分布的關鍵因子識別 171
6.3 土壤空間分布演變的水動力驅動機理 174
6.3.1 五年一遇洪水條件下土壤分布的響應變化 174
6.3.2 十年一遇洪水條件下土壤分布的響應變化 176
6.4 礫石空間分布演變的水動力驅動機理 177
6.4.1 五年一遇洪水條件下礫石分布的響應變化 177
6.4.2 十年一遇洪水條件下礫石分布的響應變化 179
6.5 淤積物空間分布演變的水動力驅動機理 180
6.5.1 五年一遇洪水條件下淤積物分布的響應變化 180
6.5.2 十年一遇洪水條件下淤積物分布的響應變化 182
6.6 本章小結 183
第7章 灘地植被分布的水動力機制及優(yōu)化 184
7.1 模型試驗方法 184
7.1.1 試驗裝置設計 184
7.1.2 試驗材料 185
7.1.3 試驗工況與測點布設 186
7.1.4 測量指標與測量方法 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 188
7.2.2 植被類型對水深與流速的影響 190
7.2.3 植被布置密度對水深與流速的影響 194
7.2.4 植被排列方式對水深與流速的影響 196
7.3 灘地植被分布的水流紊動特性 198
7.3.1 水流紊流特性的描述變量 198
7.3.2 植被類型對水流紊流特性的影響 199
7.3.3 植被密度對水流紊流特性的影響 200
7.3.4 植被排列方式對水流紊流特性的影響 200
7.4 本章小結 201
第8章 灘地生態(tài)修復 203
8.1 灘地生態(tài)修復思路與技術體系 203
8.1.1 總體要求 203
8.1.2 生態(tài)修復思路框架 203
8.1.3 生態(tài)修復技術體系 204
8.2 灘地健康評價 205
8.2.1 灘地健康的含義與特征 205
8.2.2 灘地健康的評價指標 206
8.2.3 灘地健康的評價方法 207
8.3 灘地生態(tài)修復技術措施 212
8.3.1 安全防護措施 212
8.3.2 破碎化處理與水系連通措施 214
8.3.3 基質修復措施 218
8.3.4 植被修復措施 219
8.3.5 親水與景觀營造措施 224
8.4 典型灘地生態(tài)修復 225
8.4.1 形態(tài)不規(guī)則灘地的生態(tài)修復 225
8.4.2 形態(tài)規(guī)則型灘地的生態(tài)修復 228
8.5 本章小結 234
第9章 結論與展望 236
9.1 主要結論 236
9.2 展望 238
參考文獻 239