冷水鱼类产卵季生态需水量研究——以重口裂腹鱼为例

如何计算河流生态系统中的生态基流是修复冷水鱼产卵场水力生境恢复的关键之一。本文在比较各种生态需水量计算方法的优劣后,结合重口裂腹鱼产卵的水力参数要求及其物理特性,将修正R2-Cross法作为修复河段的最优估计方法,并据此计算姜射坝下游修复段的生态需水量,为数值模拟重口裂腹鱼产卵场的水力生境提供可靠的水力学条件。     

冷水鱼类产卵季生态需水量研究——以重口裂腹鱼为例

如何计算河流生态系统中的生态基流是修复冷水鱼产卵场水力生境恢复的关键之一。本文在比较各种生态需水量计算方法的优劣后,结合重口裂腹鱼产卵的水力参数要求及其物理特性,将修正R2-Cross法作为修复河段的最优估计方法,并据此计算姜射坝下游修复段的生态需水量,为数值模拟重口裂腹鱼产卵场的水力生境提供可靠的水力学条件。     

引水式水电站减水河段的水温、流速及水深变化对鱼类产卵的影响分析

引水式水电站的修建使下游产生减水河段,往往对鱼类生态产生影响,特别是对其敏感的产卵期生境造成影响。选取锦屏二级水电站坝址下游的一段减水河段作为分析河段,对流速、水深进行一维水力学模拟并结合水温进行鱼类产卵生境变化分析。结果显示,受工程影响的水温变化对本河段鱼类产卵影响较小。虽然处于生态流量的部分河道流速变为缓流,但仍然有约60%的河道长度为适合本河段鱼类产卵的急流生境。在生态流量下,浅滩所占比例增大,有利于新的鱼类产卵场的形成。     

水电工程建设对齐口裂腹鱼栖息地的影响分析

水利水电工程建设在带来效益的同时,干扰了河道中鱼类的生存环境,影响到鱼类的生存和繁衍。在分析齐口裂腹鱼特征的基础上,归纳总结了齐口裂腹鱼对水力学特征的适应性,从阻断栖息地连续性、改变栖息地水流流态、水温、溶解氧含量、产卵场、索饵场和越冬场的变化等方面,重点分析了水利水电工程建设对齐口裂腹鱼栖息地的影响,并提出了相应的减缓措施。     

弯道鱼类产卵场水力生境指标的空间分布

弯道鱼类产卵场是鱼类栖息地中重要且敏感的场所,基于三维水流数值模拟,以长江流域中的重要经济鱼类四大家鱼为代表,开展弯道鱼类产卵场水力生境指标的空间分布研究。结果表明：(1)弯道断面水面至水底方向,流速减小,最小流速接近0.19 m/s。弯道凹岸侧的流速适宜度S_u随水深的增加先增大后减小,凸岸侧下游出口段S_u较为稳定。(2)横向流速沿横向梯度G_yy与纵向流速沿垂向梯度G_xz在凸岸均沿程先增大后减小再增大,在河心先增大后减小。(3)凸岸的弯道前半段断面上,平均涡量Ω的增加速度随流量增加而加快,后半段断面Ω的增加速度趋于平缓,河心与凹岸Ω的增加速度均随流量的增加而加快。(4)弯道中的大部分区域较适宜鱼类产卵,流量较小时,中水层更适宜鱼类产卵,鱼类在流量较大的情况下偏好选择高水层产卵。     

长江四大家鱼产卵场地形及其自然繁殖水动力条件研究综述

"四大家鱼"是我国的主要经济鱼类,而长江是我国四大家鱼优质种质资源重要的产地。目前长江四大家鱼产卵量和种群质量都在下降。资源下降的原因较多,包括自然原因和人为原因,从而导致鱼类栖息环境遭到破坏。影响四大家鱼产卵的主要因素是亲鱼数量、水温、涨水条件和产卵场等。而对产卵场特定的地形和水动力条件的需求是四大家鱼产卵的重要特征,也是四大家鱼自然繁殖生态水力学研究的方向和重点。本文根据目前国内外研究成果,对家鱼产卵场地形特性和水动力特性进行了较为全面的梳理,总结归纳了四大家鱼产卵场地形及其自然繁殖的水动力条件。这些工作可为相关研究提供参考,也可为后续四大家鱼产卵场的生态修复工作提供理论依据和技术支持。     

长江上游铜鱼产卵流速特性分析北大核心

长江上游是国家级珍稀特有鱼类保护区,上游水电工程的运行改变了保护区江段的水文情势,对鱼类产卵行为造成了一定影响。以铜鱼产卵场典型断面为基础,分析流量、水位和流速等指标的变化特性及其与铜鱼产卵规模的相关性认为,铜鱼产卵需要流速上涨刺激,对流速上涨的速率、波动次数、波动幅度等暂无明确要求,每年1月~7月流速最大差值是铜鱼产卵规模的指示性指标,与铜鱼产卵规模正相关。保护区流速受上、下游水库联合调度影响,只有同时采取生态调度,才能更好地满足保护区河道的生态保护要求。     

长江上游铜鱼产卵流速特性分析

长江上游是国家级珍稀特有鱼类保护区,上游水电工程的运行改变了保护区江段的水文情势,对鱼类产卵行为造成了一定影响。以铜鱼产卵场典型断面为基础,分析流量、水位和流速等指标的变化特性及其与铜鱼产卵规模的相关性认为,铜鱼产卵需要流速上涨刺激,对流速上涨的速率、波动次数、波动幅度等暂无明确要求,每年1月~7月流速最大差值是铜鱼产卵规模的指示性指标,与铜鱼产卵规模正相关。保护区流速受上、下游水库联合调度影响,只有同时采取生态调度,才能更好地满足保护区河道的生态保护要求。     

基于鱼类生境需求的生态流量过程研究

选用日涨水率和日落水率两个生态水文因子,构建裂腹鱼栖息地生态水文学特征指标。结果表明,产卵期日涨水率的适宜范围为0.005~0.015,日落水率的适宜范围为0.005~0.015;非产卵期(5~10月)日涨水率的适宜范围为0.01~0.05,日落水率的适宜范围为0.02~0.04。采用文献法和专家法得出裂腹鱼产卵期偏好水深范围为0.5~1.5 m、偏好流速范围为0.5~2.0 m/s。用不同方法计算了苏洼龙水电站坝下河段生态需水量,并结合金沙江上游天然河流的水文情势及裂腹鱼栖息地生态水文学特征,以生态水力学法的计算结果作为基流量,确定了苏洼龙水电站坝下河段的生态流量过程。     

中华鲟产卵场的三维水流特性分析

中华鲟面临严重的种群资源问题,明确中华鲟产卵场的水流特性可为产卵场修复和自然种群挽救提供更准确合理的技术参数。研究运用流体力学软件Fluent模拟葛洲坝坝下中华鲟产卵场产卵时期的三维水流过程,分析流速、涡量、湍动能等水力学参数在产卵场不同功能区内的变化规律和取值范围。结果表明:不同功能区水力学参数的取值范围不同,对比各取值范围发现底层流速基本满足产卵受精区播卵区着卵孵化区,而播卵区的流速垂向变化幅度总体大于产卵受精区;涡量基本满足播卵区产卵受精区着卵孵化区;湍动激烈区基本位于水体的上中层,底层湍动能在各功能区变化不大,特别是着卵孵化区的湍动能没有明显区别于播卵区。葛洲坝坝下产卵场水流状况不是特别有利于中华鲟卵的受精散播和附着孵化,为了进一步明确中华鲟产卵繁殖的水流特性,需要继续开展大量的模拟、对比分析工作。