前言

由于严重的洪水灾害威胁，淮河流域修建了大量闸坝水利工程。截至2000年，流域修建的闸坝水利工程已经达1.1万多座。闸坝建设在流域防洪、农业灌溉和供水等方面发挥了巨大的经济和社会效益。但是，流域经济建设过程中排污负荷控制的问题、闸坝工程的调度问题与水环境修复、保护之间的协调与矛盾问题十分突出。

淮河水污染问题受到了高度关注，但是淮河水污染综合治理情况复杂，难度较大，许多科学技术问题及其相关的调度管理问题亟待研究。当前淮河水环境治理和生态修复迫切需要研究和回答的关键问题：如何认识和客观评价淮河水污染的成因，合理控制河流排污负荷?如何客观评价闸坝工程建设对河流生态与环境的影响?如何在发挥闸坝工程防洪和供水巨大效益的同时，能够通过合理的防洪—生态调度修复河流生态，改善河流水质状况?

闸坝工程对河流水环境和水生生态系统的影响是国际上水文生态领域的热点研究问题。传统的生态水文学主要研究水与陆地植被的关系，即以陆地植被系统为研究对象，较少涉及水生生态系统方面的研究。另外，人类活动对河流水生生态系统的影响时间尺度并不一致，大规模的干扰能够在短时间导致河流生态系统的结构、功能发生显著变化，而小尺度干扰只能影响较小的河流区域，同时需要较长时间才能显现出来。闸坝建设使得流速、流量等水文特征很快发生显著变化，但是对下游河床演变及水生生态系统的影响却是一个逐步的过程，有关的生态影响观测资料比较缺乏，使得评估闸坝对河流生态系统的影响更加困难。因此，淮河流域闸坝对河流生态与环境影响研究，不仅对淮河流域河流生态系统可持续发展的环境影响评价与保护有重要的意义，而且对于淮河流域经济社会可持续发展有重要的实用价值。

淮河流域水库、湖泊、节制闸和分蓄洪区垸等水利工程比较完善，具备了利用洪水资源冲污、释污和净污的水利工程条件。利用水库、闸坝调度，将水库、湖泊和淮河干支流河网有机地联系起来，通过水量水质的联合优化、合理调度，确保在枯水期和干旱期河道内正常的生态基流，增大河道水体流动，增强河流的净化功能，从而改善河流水质。在淮河流域的水文、河道及湖盆地形现状条件下，建立一个能适应各种复杂条件下一、二维混合的非恒定流模型，进行淮河干流和水系河网的洪水演进和污水迁移调度仿真研究，以反映污水在淮河干支流中的运动规律及预测和评估各种水库闸坝调度方案下的对流扩散、稀释、降解效果，为发挥水利工程改善淮河流域水环境的对策研究提供科学依据和技术支撑。

本书建立了一个能适应水系密布、河网交错、水库闸坝众多并相互制约等复杂水流条件和水质调度要求的一、二维混合水量水质耦合的非恒定流模型。采用1981年和1999年两场典型洪水和2004—2006年污染联防调度的实测资料，对模型进行了率定和检验，其结果表明，所建模型清晰地重现了淮河流域的洪水演进和污水迁移过程。模型客观地反映了淮河流域干流河段、支流水系复杂河网的主要水流流动特征。所建模型实现了对淮河流域水量水质联合调度方案实施效果及影响进行评价的模拟功能，初步分析了洪汝河水系、沙颍河水系、涡河水系、史河水系、淠河水系、沂沭河水系和淮河干流水库闸坝群联合调度及其水量水质联合调度方案，获得一批合理可用的定性和定量结果，展示了本模型的模拟功能和可能的应用前景。

在模型研制的基础上，进一步开发了“淮河流域闸坝管理水量水质调度系统”。系统界面友好、操作简便、运行稳定；可以便捷地进行方案设置，并直观展示不同调度方案下模型的计算结果，能为淮河流域水污染联防工作提供一定的技术支撑。

全书包括了7个章节，其中第1章、第2章、第3章由蒋艳完成、第4章由蒋艳、赵长森完成，第5章、第6章由栾震宇、蒋艳完成，第7章由栾震宇、彭期冬完成。

由于时间和水平有限，书中难免有不足或失误之处，敬请读者批评指正。

作者

2013年7月