本书围绕河流生境修复中的水动力学问题，以水生植被、漂浮植被和典型鱼类等水生生物为研究对象，系统阐述水生植被影响下的水流结构和物质输运规律、缓滞河段藻类繁殖与暴发的水动力机制、典型流场中的鱼类游泳行为特性及水动力-水质-水生物耦合数值模拟技术等的基础理论研究成果。在此基础上，介绍这些理论在生态修复工程中的应用，包括洲滩植被化守护、鱼类生境保护与修复、生态调节坝“调度控藻”等。本书旨在推动生态水力学研究的发展，使读者可以了解并掌握生态水力学领域的相关理论和方法，也可以让他们学习到一些实用的生境修复技术。 本书可供水利、环保等部门的工作人员及水动力学、环境水力学和生态学等相关专业的科研人员、研究生参考阅读。

第1章 河流生境修复的生态水力学基础理论
1.1 水生植被影响下的河流水动力特性
1.1.1 水生植被的阻水特性
1.1.2 漂浮植被作用下的明渠紊流特征
1.1.3 柔性淹没植被对河道洪水波演进的影响
1.2 水生植被影响下的物质输运规律
1.2.1 植被斑与弯道对明渠生态河道离散系数的影响
1.2.2 考虑离散和生态降解的三区湿地污染物输移
1.2.3 风作用下的典型双层湿地流特性和污染物分散指标
1.2.4 漂浮植被河道的纵向离散系数
1.3 缓滞河段藻类繁殖与暴发的水动力机制
1.3.1 水动力条件在水华中的作用
1.3.2 小江藻类生长原位试验
1.4 典型流场中鱼类游泳行为特性研究
1.4.1 研究对象与研究方法
1.4.2 突扩明渠边界层分离再附着流动中的鱼类游泳行为特性
第2章 水动力-水质-水生物耦合的数值模拟技术
2.1 求解守恒形式的圣维南方程的一维水动力学模型
2.1.1 控制方程
2.1.2 静水压力项计算
2.1.3 底坡源项离散
2.1.4 摩阻源项离散
2.2 采用自适应网格的浅水方程Well-balanced数学模型
2.2.1 二维水流水质控制方程和离散方法
2.2.2 自适应网格模型
2.2.3 自适应方法在二维水流模型中的应用
2.3 基于格子Boltzmann方法的植被河道水流模型
2.3.1 控制方程
2.3.2 格子Boltzmann方法的理论及实现
2.3.3 模型的验证和应用
第3章 河流洲滩的植被化守护技术
3.1 洲滩的植被化守护技术的思路
3.1.1 植物对河道的影响
3.1.2 新水沙条件对洲滩发育及植物徙居的影响
3.1.3 洲滩的植被化守护技术思路的提出
3.2 植被选种与培育
3.2.1 植被选育思路
3.2.2 工程河段适生植被调研
3.2.3 植被化守护技术中的植被选择
3.2.4 植被培育方案
3.2.5 小结
3.3 土壤基质固定
3.3.1 临时防冲结构试验设计
3.3.2 临时防冲结构设计及试验优化
3.3.3 小结
3.4 技术应用
3.4.1 工程施工情况
3.4.2 植被生长情况
3.4.3 适用条件分析
第4章 鱼类生境的保护与修复技术
4.1 仿自然鱼道空间水力多样化调控技术
4.1.1 仿自然鱼道结构布置
4.1.2 仿自然鱼道三维紊流数学模型
4.1.3 仿自然鱼道水力多样化调控效果分析
4.2 三峡水库-葛洲坝水库运行对中华鲟产卵场的影响与水力调控优化技术
4.2.1 中华鲟产卵场水动力指标
4.2.2 中华鲟产卵场三维水流数学模型
4.2.3 三峡水库-葛洲坝水库运行前后中华鲟自然繁殖情况调查与分析
4.2.4 三峡水库-葛洲坝水库运行对中华鲟产卵场水文水流条件的影响分析
4.2.5 改善中华鲟产卵场水文水流条件的水力调控优化措施
4.3 基于模糊逻辑的鱼类物理栖息地模拟技术
4.3.1 PHABSIM模型
4.3.2 模糊逻辑理论
4.3.3 基于模糊逻辑的中华鲟产卵栖息地模拟
第5章 生态调节坝调度技术
5.1 小江回水区水华形成机制与“调度控藻”对策
5.1.1 小江回水区水华现象
5.1.2 小江回水区水华形成机制
5.1.3 小江回水区“调度控藻”的基本对策分析
5.2 生态动力学模型
5.2.1 建模范围
5.2.2 水动力学模型
5.2.3 藻类生长动力学模型
5.2.4 模型参数的率定和验证
5.3 小江水位调节坝调度方案
5.3.1 三峡水库调度运行对小江回水区的影响
5.3.2 调节坝可调节性分析
5.3.3 调度方案效果评估
参考文献