逆水激扬的生命——四大家鱼

2011年6月18日,科研人员仔细检查着监测网中的每一个细小的变化,突然,一个圆圆的、透明的、有如泪滴的东西引起了大家的注意,经过检查,确认是家鱼的卵。透明的卵壳中,小小的生命蜷成一团,抱着一颗大大的卵黄,背上的脊节隐约可见。这是有史以来首次在人工调度产生的洪水中产下了鱼宝宝,证明了三峡水库生态调度的可行。     

长江中游四大家鱼发江生态水文因子分析及生态水文目标确定

基于长江中游四大家鱼发江量历次调查数据,采用宜昌站作为长江中游水文情势变化分析的控制站,基于其1900~2004年共105年的日径流资料,采用每年5~6月涨水过程数、总涨水日数、平均每次涨水过程日数等3项生态水文指标,分析了四大家鱼发江量与3项生态水文因子的变化关系,认为产卵场所处江段每年5~6月的总涨水日数是决定家鱼苗发江量多寡的一个重要环境因子。根据IHA方法,对宜昌站105年来的生态水文指标分析表明,长江宜昌站生态水文过程的改变并不明显,5~6月总涨水日数变化趋势不显著,显示长江中游影响四大家鱼苗发江量的生态流量过程改变不明显,与前人得出的葛洲坝枢纽修建后四大家鱼的产卵条件和卵苗江汛规律没有变化这一认识一致。但是,随着三峡水库的运行,下游河道的生态环境流量过程会有较大改变,本文建议三峡水库的调控以保障长江中游每年5~6月的总涨水日数维持在22.1±7.2范围内为生态水文目标,即可从生态环境流量过程方面补偿水利工程对中游四大家鱼鱼苗发江量的影响。     

长江水文过程与四大家鱼产卵行为关联性分析

以长江中游宜都后江沱断面四大家鱼为研究对象,根据评估河流生态水文变化的IHA方法,采用8个生态水文指标(涨水过程数、涨水时间、断面初始流量、洪峰流量、流量日增率、断面初始水位、洪峰水位、水位日增率)分析了长江干流四大家鱼产卵区域水文过程与其自然繁殖产卵行为的相关性。研究结果显示,涨水过程是四大家鱼产卵的主要诱导因素,当达到诱导产卵的临界涨水天数后,只需维持流量的平稳即可继续产卵行为,而涨水期高流量维持时间则是影响其产卵规模的主要因素。     

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。     

基于水力学模型的三峡库区四大家鱼产卵场推求

卵场位置是长江流域四大家鱼资源调查的重点。对于四大家鱼产卵场位置的定位以及影响家鱼产卵繁殖的水文、水流条件等非生物的因素,一般以河段邻近水文站观测数据来推算或近似。本文采用MIKE 11商业软件,基于三峡库区622个河道断面,模拟了2002~2003年三峡库区水动力变化,而后以重庆市云阳断面为起点,根据该断面2002~2003年四大家鱼捞获卵、苗的发育时间,推求出长江上游重庆至云阳4个产卵场的位置,最后对模型法推求产卵场位置的不确定性进行了分析。     

三峡水库运行以来四大家鱼产卵的生态水文响应变化

水库对径流的调蓄作用,改变了天然河流的水文情势,从而破坏了鱼类原有的生长繁殖条件和对环境的正常行为响应.2011年以来,三峡水库在四大家鱼繁殖期采取了积极的生态调度运行方式以减缓这一不利生态影响.为分析三峡水库运行以来四大家鱼产卵的生态水文响应变化,本研究应用Weber-Fechner生物感知定律,新提出了鱼类感觉日流...     

基于四大家鱼栖息地模拟的汉江下游生态流量研究

梯级水库运行显著改变了河流自然水文情势,对河流水生态系统产生不利影响。选择四大家鱼作为汉江下游的指示物种,考虑四大家鱼对栖息地流速和水深的喜好性,构建了产卵期和生长期适宜度指数曲线,采用River 2D水动力模型,模拟了不同流量下四大家鱼适宜栖息地状况的变化,提出维持四大家鱼产卵期与生长期需求的生态流量及高流量脉冲。结果表明：汉江下游四大家鱼产卵期最小和适宜生态流量分别为1 310,3 520 m³/s,每年提供至少2次持续时间不低于3 d、流量不低于1 310 m³/s的高流量脉冲,以刺激四大家鱼自然产卵,增加产卵规模;生长期最小和适宜生态流量分别为441,1 520 m³/s。与Tennant法和实际生态监测对比,River 2D水动力模型计算结果较为合理可靠。但与历史实测流量过程比较,产卵期生态流量满足率不高,需择机实施汉江中下游梯级水利枢纽联合生态调度,提高生态流量满足程度。     

基于人造洪峰的三峡梯级生态调度仿真分析

为分析三峡-葛洲坝梯级电站(三峡梯级)生态调度效果及其影响,从保证三峡梯级下游河道生态流量、改善江湖连通和保护生物多样性等方面出发,制定了三峡梯级的生态调度目标,并在常规调度的基础上提出基于人工造峰的生态调度方法,通过多种调度方式的仿真结果,分析了不同来水条件下三峡梯级生态调度的效果,揭示了不同生态调度目标之间的影响以...     

考虑不同生态需求层次的水电站水库生态调度研究

随着水生态地位的日益突出,当前水库调度应当统筹考虑社会经济与生态效益,在保证水量高效利用的前提下,满足河流生态要求,其核心是量化河流生态需求,并将其作为生态要素目标纳入水库调度模型中.为此,研究采用ME-Tennant法的生态需水过程评价模型,确定电站下游河流的最小和适宜生态需水过程;在此基础上以生态缺水量最小为生态目...     

水库生态调度研究综述

水库在为人类带来经济与社会效益的同时,也对河流生态系统产生了一定的胁迫。针对传统水库调度对生态环境重视不够的问题,提出开展水库生态调度是减少筑坝带来的不利影响,维护河流健康,促进人水和谐,维持水资源的可持续发展的有效措施。在系统地分析了国内外大量水库生态调度实践的基础上,对水库生态调度的内涵及其研究状况进行了较全面的叙述和总结,并结合国内外生态调度的理论与实践,分析研究了水库水量、泥沙、水质的生态调度方式,为进一步开展水库生态调度研究提供参考。     

四大家鱼产卵栖息地适宜度与大坝泄流相关性分析

为探究三峡—葛洲坝水库联合调度运行后,长江四大家鱼对不同大坝泄流工况下产卵栖息地水动力环境的适宜性,在构建长江四大家鱼主要产卵栖息地水动力数学模型及产卵栖息地适宜度评价模型基础上,针对大坝不同运行参数进行大坝泄流方式与四大家鱼产卵栖息地适宜度相关性分析。结果表明,大坝泄流量为10 000~15 000 m~3/s时,四大家鱼产卵栖息地具有较高的适宜度;在流量基数为10 000~15 000 m~3/s,日均流量增长率为1 000~1 500 m~3/s时,四大家鱼产卵栖息地同样有较高的产卵栖息适宜度。研究结果可为构建考虑家鱼自然繁殖的水库生态调度方式提供参考。     

石头河水库洪水复核研究

为检测现阶段石头河水库运行的安全性,论文依据当前行业规范及1954-2008年石头河水库的洪水系列,对石头河水库的防洪标准进行了复核。分析结果表明,与建库设计洪水成果相比,本次设计洪水有所增大,其原因是石头河洪水类型为暴雨型洪水;从历年洪水过程来看,石头河洪水总趋势成上升状态,这与全球气候变暖现象是相一致的。本次设计洪峰流量比原设计值加上安全修正值后的最终采用值小12.3%,结果表明:石头河水库在现阶段可安全运行。     

上游梯级水库对设计洪水的影响分析

上游具有一定调蓄能力的水库建成后,将会对洪水产生一定程度的调蓄作用,文中考虑降雨的分布情况,并通过梯级洪水的计算,分析上游水库对索风营电站的设计洪水调节及削减洪峰的影响程度.     

水库大坝防洪风险评价及入库洪水随机模拟

由于水文因子是影响调洪最高水位的主要因素,入库洪水随机模拟为大坝防洪风险评价中重要的一项.文中运用随机理论研究入库洪水特性,分析入库洪水特征参数,研究峰量关系,模拟洪水随机过程,通过随机组合得到各种可能的随机洪水.     

三峡水库试验性运行期生态调度效果评价

三峡工程是治理开发长江的骨干型水利枢纽工程,对国家经济、社会和生态环境影响深远。三峡水库建成以来,不仅在防御长江洪水威胁方面作用巨大,而且发电、航运等综合经济效益显著。为减轻工程运行造成的不利影响,对三峡水库2011—2014年运行期间开展了生态调度试验。为了更好地推进三峡水库生态调度工作,结合三峡工程设计阶段的生态环境影响评估结论和试验运行期生态调度目标的监测结果,对已开展的生态调度效果进行科学的评价,并对未来生态调度提出建议。     

参窝水库基于降雨预报及防洪库容补偿的调度研究

针对参窝水库设计时采用汛限水位"静态控制法"所造成洪水资源浪费问题,和上游观音阁水库为多年调节水库,防洪库容较大、弃水少,重点研究参窝水库汛限水位动态控制方法,并结合洪水预报成果,提出全新的水库汛期水位的动态控制方法,提高水库的调节性能,充分利用水资源.     

三峡初期蓄水对典型鱼类栖息地适宜性的影响

三峡工程是长江中游干流最大的骨干工程，蓄水后下游水文情势发生明显改变。分析水库运行后下游水文情势的改变情况，将为了解大型水利工程对河流健康状况的影响程度和开展生态保护提供有意义的信息和帮助。本文选择宜昌站作为研究对象，并以中华鲟和四大家鱼为典型代表物种，研究三峡工程初期蓄水对下游生态系统的影响。结果表明，三峡工程蓄水运行后，(1) 坝下宜昌站生态水文条件发生明显变化，主要表现为多年平均水温上升，多年平均流量、水位和含沙量下降；(2) 非汛期的水温以及汛期的流量、水位和含沙量月径流过程明显改变；(3) 下游生态水文条件的改变，导致中华鲟鲟卵孵化适宜度和四大家鱼产卵适宜度明显降低；(4) 栖息地内生态水文条件的变化是影响中华鲟鲟卵孵化和四大家鱼产卵行为的关键因素，而不是影响中华鲟产卵和四大家鱼鱼卵孵化的关键因素。     

三峡初期蓄水对典型鱼类栖息地适宜性的影响

三峡工程是长江中游干流最大的骨干工程,蓄水后下游水文情势发生明显改变。分析水库运行后下游水文情势的改变情况,将为了解大型水利工程对河流健康状况的影响程度和开展生态保护提供有意义的信息和帮助。本文选择宜昌站作为研究对象,并以中华鲟和四大家鱼为典型代表物种,研究三峡工程初期蓄水对下游生态系统的影响。结果表明,三峡工程蓄水运行后,坝下宜昌站生态水文条件发生明显变化,主要表现为多年平均水温上升,多年平均流量、水位和含沙量下降;非汛期的水温以及汛期的流量、水位和含沙量月径流过程明显改变;下游生态水文条件的改变,导致中华鲟鲟卵孵化适宜度和四大家鱼产卵适宜度明显降低;栖息地内生态水文条件的变化是影响中华鲟鲟卵孵化和四大家鱼产卵行为的关键因素,而不是影响中华鲟产卵和四大家鱼鱼卵孵化的关键因素。