筑坝河流生境累积效应评估与生态调控技术及应用

地区:上海市 宝山区

关键词:华北水利水电大学;中国水利水电科学研究院;水利部发展研究中心

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000002336

成果描述:

该项目属于水利工程领域中水利工程生态效应与调度管理领域。水电工程建设在为人类社会带来巨大的经济社会效益的同时,又是人类影响河流生态环境最显著、最广泛、最严重的事件之一。随着中国河流生态环境的日益恶化,加之中国水电能源仍处于大规模持续梯级开发中,如何在水电梯级开发同时进行河流生态保护的需求越来越迫切。因此,亟需开展筑坝河流生境累积效应评估与生态调控相关理论与技术研究,为中国河流生态保护和生态修复工作提供理论和技术支撑。项目组从2009年开始,结合国家自然科学基金、中国博士后基金以及省外专局基金等课题,开展了近6年系统研究,在筑坝河流生境累积效应评估以及大坝生态调度方面取得了一定突破。主要技术内容:1、综合运用河流生态水文学与生态水力学相关理论知识,揭示了水电梯级开发影响下河流水文水动力-物理化学-生物过程之间动态响应机理。以长江水电梯级开发为研究对象,综合评估了水电梯级工程对重要鱼类产卵生态水文、水质、地形地貌以及河流底质等累积影响,进而分析了对重要鱼类产卵繁殖影响程度。2、系统总结了国内外河道内环境流量评估方法,提出了适应筑坝河流环境流量评估模型。以长江中下游为研究对象,综合运用生态水文学法、生态水力学法以及物理生境模拟法,对三峡水库下游河道内环境流量进行了综合评估,提出了河流生态水文调控目标。3、综合考虑防洪、发电、航运、鱼类生境保护等目标,构建三峡-葛洲坝梯级电站多尺度多目标生态优化调度模型,采用非支配排序遗传算法获得多目标优化调度模型中的最优解集,分析不同水平年兼顾下游河流环境量以及鱼类生境保护优化调度下梯级电站泄流模式,提出了三峡水库枯水期、汛期和蓄水期的生态调度方案。4、针对梯级开发规划对鱼类可能带来的影响,提出鱼类保护措施,主要包括水库的生态调度、建设综合过鱼设施、珍稀特有鱼类的人工增殖放流、替代生境、栖息地保护与重建、实现渔民转产转业、建立长江上游鱼类多样性保护的长效机制、加强遗传多样性研究以及关键栖息地保护与人工恢复目标研究。授权知识产权情况:该成果部分内容已获河南省教育厅科学技术成果奖一等奖;发表学术论文28篇,其中SCI收录5篇,EI收录8篇;出版专著2部;授权发明专利1项、实用新型专利1项、软件著作权2项。应用推广及效益情况:该研究属于应用基础理论研究,研究成果中所提出的筑坝河流生境累积效应综合评估模型以及大坝生态调度模型,对于开展大型河流生态修复工作具有较强理论指导,在一定程度上对于减缓水电梯级工程开发对河流生态系统不利影响具有重大作用。相关研究成果已经应用到河南省相关地市河湖生态修复以及水利工程联合生态调度方面,此外部分研究成果已经应用到黄河流域生态治理与生态修复工作。该成果内容丰富,对于中国河流生态修复工作具有较强指导作用,社会效益、经济效益和生态效益显著,推广应用前景广阔。
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