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生态调度控制汉江中游入侵沉水植物过度生长效果研究

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水生态学杂志 2024年第3期45卷 45-51页

作者：李建赵肥西辛小康操瑜熊斌尹炜长江水资源保护科学研究所湖北武汉430051 长江水利委员会湖库水源地面源污染生态调控重点实验室湖北武汉430051 中国科学院武汉植物园水生植物生物学实验室湖北武汉430074 湖北汉江王甫洲水力发电有限责任公司湖北襄阳441800

针对汉江中游江段入侵沉水植物伊乐藻(Elodea nuttallii)过度生长的问题,以2019年调查监测为基础,采用生物量、分布面积、流速、流量等指标,于2020-2021年在汉江丹江口水库联合王甫洲水利枢纽开展了控制伊乐藻过度生长的生态调度试验并... 详细信息

针对汉江中游江段入侵沉水植物伊乐藻(Elodea nuttallii)过度生长的问题,以2019年调查监测为基础,采用生物量、分布面积、流速、流量等指标,于2020-2021年在汉江丹江口水库联合王甫洲水利枢纽开展了控制伊乐藻过度生长的生态调度试验并评估其生态效果。结果表明:(1)丹江口−王甫洲区间适宜入侵沉水植物伊乐藻生长的水域面积达16.8 km^(2),主要分布在坝前两岸浅水区、泄水闸上游洲滩、水岸新城、中洲岛、木排港、羊皮滩等区域;(2)生态调度的控制效果显著,伊乐藻生物量和分布面积呈逐年减少趋势,其年度峰值生物量变化与春季萌发期1-3月流量极值比(r=-0.997)和生长旺盛期4−8月平均流量(r=-0.963)的相关系数均大于0.9,与全年平均流量(r=-0.748)和4−8月平均水温(r=0.732)的相关系数大于0.7,流量(流速)和水温是影响伊乐藻生物量的关键因子;(3)根据王甫洲坝前漂浮伊乐藻日打捞量与入库流量统计,可以对伊乐藻成熟团聚体产生明显冲刷影响的王甫洲入库流量(即丹江口水库下泄流量)条件为不小于1500m^(3)/s;丹江口水库峰值流量为3500m^(3)/s的单次汛期调度过程,可减少研究区间内约40%的伊乐藻生物量。

关键词：沉水植物生长控制生态调度伊乐藻汉江中游

黄河上游茨哈峡至羊曲河段生态调度目标鱼类筛选

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水生态学杂志 2024年第1期45卷 120-126页

作者：潘文光石文良杨志侯轶群李平中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 水利部中国科学研究院水工程生态研究所水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室湖北武汉430079

选择黄河上游茨哈峡至羊曲干支流河段内生态调度目标鱼类并明确其需求次序,可为生态调度方案的制订提供决策依据。采用2005-2006年、2011-2012年、2014-2017年、2022年茨哈峡至羊曲干支流河段渔获物调查结果,考虑不同鱼类繁殖活动对生... 详细信息

选择黄河上游茨哈峡至羊曲干支流河段内生态调度目标鱼类并明确其需求次序,可为生态调度方案的制订提供决策依据。采用2005-2006年、2011-2012年、2014-2017年、2022年茨哈峡至羊曲干支流河段渔获物调查结果,考虑不同鱼类繁殖活动对生态水文过程的需求以及数据可得性,选择反映鱼类生活史特征、地理分布特征、保护必要性、种质资源价值和资源量现状等信息的10个指标构建评价体系,采用聚类分析与非维度排序方法对茨哈峡至羊曲干支流河段分布的21种土著鱼类生态调度需求次序进行分组分析。结果显示,生态需求等级最高的有厚唇裸重唇鱼(Gymnodiptychus pachycheilus)、黄河高原鳅(Triplophysa pappenheimi)、黄河裸裂尻鱼(Schizopygopsis pylzovi)、拟鲇高原鳅(T. siluroides)、花斑裸鲤(Gymnocypris eckloni)、刺鮈(Acanthogobio guentheri)、骨唇黄河鱼(Chuanchia labiosa)、极边扁咽齿鱼(Platypharodon extremus)8种鱼,主要为适应缓流生境且均为砂砾产卵类型鱼类;根据评价体系综合结果分析,这8种鱼为茨哈峡至羊曲河段的主要生态调度目标鱼类,其他13种鱼作为该河段生态调度的兼顾对象。

关键词：生态调度目标鱼类聚类分析非维度排序黄河上游茨哈峡至羊曲干支流河段

控制汉江丹江口至王甫洲区间伊乐藻的生态调度及其效果评估

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水生态学杂志 2024年第1期45卷 152-159页

作者：辛小康熊斌颜剑李建田晓敏长江水资源保护科学研究所湖北武汉430051 长江水利委员会水旱灾害防御创新团队湖北武汉430010 湖北汉江王甫洲水力发电有限责任公司湖北老河口441800

为科学有效控制汉江丹江口至王甫洲区间伊乐藻(Elodea nuttallii)过度生长繁殖,研究生态调度的实施效果,采用生物量调查法、分布面积统计法、数学模型模拟法等方法分析生态调度实施前后伊乐藻总生物量和分布面积的变化情况,并探讨对丹... 详细信息

为科学有效控制汉江丹江口至王甫洲区间伊乐藻(Elodea nuttallii)过度生长繁殖,研究生态调度的实施效果,采用生物量调查法、分布面积统计法、数学模型模拟法等方法分析生态调度实施前后伊乐藻总生物量和分布面积的变化情况,并探讨对丹江口水库下泄流量的需求。结果表明,连续3年实施生态调度,伊乐藻总生物量由2019年的4.8万t减少至2022年的40.11 t,分布面积由11.60 km^(2)减少至0.23 km^(2),减幅均达到了95%以上;伊乐藻生物量占沉水植物总生物的比重从99.99%减少至17%,生态调度效果较好;春季生态调度应重点从增加流量极值比出发进行中度干扰,夏秋季生态调度重点从满足0.14 m/s临界流速出发进行大流速冲刷。研究结果明确了王甫洲水库伊乐藻的生态调度需求,为持续开展伊乐藻“灾害”防控提供了参考基础。

关键词：伊乐藻生态调度效果评估王甫洲水库

耦合水文情势及鱼类繁殖的江垭水库生态调度需求研究

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水生态学杂志 2024年第1期45卷 103-111页

作者：徐薇魏秘曹俊蔡露高少波朱迪水利部中国科学院水工程生态研究所水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室湖北省水生态保护与修复工程技术研究中心湖北武汉430079 长江水利委员会水旱灾害防御创新团队湖北武汉430010

为了修复河流水文情势、维持河流生态系统健康,通过环境DNA采样、IHA水文指标变动分析和文献资料总结等方法,开展了江垭水库坝下水文情势及鱼类繁殖需求关系研究,提出了水库生态调度需求与建议。结果显示,2021年9月在溇水干支流综合调... 详细信息

为了修复河流水文情势、维持河流生态系统健康,通过环境DNA采样、IHA水文指标变动分析和文献资料总结等方法,开展了江垭水库坝下水文情势及鱼类繁殖需求关系研究,提出了水库生态调度需求与建议。结果显示,2021年9月在溇水干支流综合调查获得鱼类55种,与20世纪90年代相比,流水性种类在干流江段显著减少了51.35%;按照生态调度优先等级评估原则,确定江垭水库生态调度的主要目标物种为产漂流性卵的银鲴(Xenocypris argentea)、银鮈(Squalidus argentatus)、贝氏䱗(Hemiculter bleekeri)和产粘沉性卵的鲤(Cyprinus carpio)、鲫(Carassius auratus);江垭建坝前后下游水文情势变化较大,发生高度改变且对鱼类洄游产卵及鱼卵发育有重要作用的水文指标包括年最大1日、3日平均流量指标、年出现高流量脉冲事件的次数和持续时间以及连续日流量上涨率。研究表明,以促进坝下不同产卵类型的鱼类繁殖为目标,生态调度需要一定的高流量脉冲次数和历时,还需要控制下游水位的日降幅,通过泄放合理的生态流量来维持下游鱼类的生物多样性。

关键词：鱼类繁殖环境DNA 水文情势生态调度江垭水库

金沙江下游梯级水库人造洪峰生态调度综合效益影响分析

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水文 2024年第1期44卷 84-89页

作者：朱文丽曹瑞邢龙龚文婷申赵勇李帅中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443133

5~6月的人造洪峰生态调度是促进金沙江下游产漂流性卵鱼类繁殖的重要手段。为探究人造洪峰生态调度对梯级水库综合效益的影响,拟定了梯级水库不同开展时段的生态调度方案,以发电量、弃水量、供水保障率为评价指标,选取丰(25%)、平(50%)... 详细信息

5~6月的人造洪峰生态调度是促进金沙江下游产漂流性卵鱼类繁殖的重要手段。为探究人造洪峰生态调度对梯级水库综合效益的影响,拟定了梯级水库不同开展时段的生态调度方案,以发电量、弃水量、供水保障率为评价指标,选取丰(25%)、平(50%)、枯(75%)典型来水对各方案进行效益分析。结果表明:典型来水条件下,向家坝在不同时段开展生态调度对梯级水库效益无明显影响,白鹤滩、乌东德分别在6月上旬、6月中旬开展生态调度时梯级水库效益最大。

关键词：金沙江下游梯级水库人造洪峰生态调度综合效益

考虑新能源消纳的黄河上游水库群生态调度研究

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水资源保护 2024年

作者：陈述陈琼任康张鑫凯李智中国长江三峡集团有限公司三峡大学水利与环境学院上海勘测设计研究院有限公司三峡大学水电工程施工与管理湖北省重点实验室

水库群调度为消纳风光等新能源出力提供了有效途径，但同时也显著改变了河流径流情势及生态完整性。如何在消纳新能源的同时减小水库群调度对河流生态的影响，是以新能源为主体的新型电力系统建设面临的重要问题。以黄河上游水库群调度... 详细信息

水库群调度为消纳风光等新能源出力提供了有效途径，但同时也显著改变了河流径流情势及生态完整性。如何在消纳新能源的同时减小水库群调度对河流生态的影响，是以新能源为主体的新型电力系统建设面临的重要问题。以黄河上游水库群调度及风-光新能源消纳为研究对象，考虑河流径流情势改变度最小、出力最大和互补系统出力平稳性最高，建立黄河上游水库群多能互补模型，采用多目标优化算法求解该模型，探索多能互补系统出力、新能源消纳及河流生态保护之间的均衡关系。结果表明：水库群出力和河流生态保护目标之间呈现出明显的竞争关系，并且多能互补系统的出力平稳性越高，水库群出力越大、径流情势变化也越大；同时，入库径流量级越大，水库群的优化调度对径流情势的影响越小（枯水年、平水年和丰水年的径流情势变化范围分别为0.01～1.00、0.08～0.42和0.06～0.43）。多能互补调度对径流情势的影响主要集中在高/低流量脉冲次数以及上升/下降速率，在枯水年发电量最大的调度结果中，低脉冲次数和下降速率指标的变化达到最大（20.25%和29.69%）。研究成果为考虑新能源消纳的水库群调度及河流生态保护提供了重要的理论和技术支撑。

关键词：新能源消纳生态调度黄河上游水库群多能互补 NSGA-Ⅲ多目标优化算法

2023年三峡水库生态调度对四大家鱼生境面积的影响

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水生态学杂志 2024年第1期45卷 112-119页

作者：白凤朋任玉峰梅杰梁志明马一鸣杨中华长江水资源保护科学研究所湖北武汉430051 长江水利委员会湖库水源地面源污染生态调控重点实验室湖北武汉430051 水利部江湖治理与防洪重点实验室湖北武汉430051 中国长江电力股份有限公司湖北宜昌443000 武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072

为量化生态调度对四大家鱼生境面积的影响,2023年在三峡水库开展了针对葛洲坝下游四大家鱼自然繁殖的生态调度试验,以葛洲坝至枝江江段为研究区域,选择水位变幅、水深、流速、水温4个主要生境因子,建立了耦合平面二维水动力学模型和产... 详细信息

为量化生态调度对四大家鱼生境面积的影响,2023年在三峡水库开展了针对葛洲坝下游四大家鱼自然繁殖的生态调度试验,以葛洲坝至枝江江段为研究区域,选择水位变幅、水深、流速、水温4个主要生境因子,建立了耦合平面二维水动力学模型和产卵栖息地适宜度曲线的四大家鱼产卵生境质量评估模型,实现了产卵综合适宜度指数时空分布的精细化模拟。结果显示,2023年三峡水库生态调度期间,约60%研究区域四大家鱼产卵综合适宜度指数呈现增加趋势,其产卵加权可利用面积占研究区域总面积比例由30.45%增加至约55%;适宜四大家鱼产卵区域(综合适宜度指数0.6~1.0)明显增加,占研究区域总面积比例由4.67%增加至约60%。研究表明,三峡水库生态调度显著改善了葛洲坝至枝江江段四大家鱼产卵的生境质量。

关键词：生态调度四大家鱼适宜度指数生境面积三峡水库

面向产漂流性卵鱼类的三峡水库生态调度效果评价

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水生态学杂志 2024年第1期45卷 58-66页

作者：张迪徐薇吴凡林俊强侯轶群朱博然彭期冬靳甜甜中国水利水电科学研究院北京100038 水利部中国科学院水工程生态研究所湖北武汉430079 国家发展和改革委员会一带一路建设促进中心北京100038

构建生态调度效果评估指标体系,评估三峡水库历年生态调度的效果并提出生态调度方案的优化建议,为三峡水库生态调度提供参考。从生态环境效益和社会经济效益2个维度出发,构建的面向产漂流性卵鱼类繁殖的水库生态调度效果评价体系包含目... 详细信息

构建生态调度效果评估指标体系,评估三峡水库历年生态调度的效果并提出生态调度方案的优化建议,为三峡水库生态调度提供参考。从生态环境效益和社会经济效益2个维度出发,构建的面向产漂流性卵鱼类繁殖的水库生态调度效果评价体系包含目标层、准则层和6个一级指标、10个二级指标,提出了各指标的计算方法和赋分标准,并采用层次分析法根据指标相对重要度,计算了各指标的权重系数。2012-2022年三峡水库生态调度效果各年度存在明显差异,涨水持续时间、初始流量、流量日上涨率和洪峰流量、水温等水文水环境指标满足鱼类最适繁殖需求的生态调度,鱼类繁殖响应良好;开展2次生态调度年份的效果好于开展1次调度的年份。三峡水库生态调度尽可能控制在水温20℃以上起调,水库出流过程尽可能接近鱼类适宜的水文需求阈值区间,同时在水库运行条件合适的前提下,年内尽可能开展2次生态调度实践,泄放较大脉冲的洪峰过程,促进鱼类繁殖。

关键词：产漂流性卵鱼类四大家鱼生态调度效果评价三峡水库

面向产黏性卵鱼类繁殖需求的水风光生态协同调度

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中国农村水利水电 2024年第7期 126-134页

作者：章国勇顾洪宾章四龙王伟营薛联芳水电水利规划设计总院北京师范大学水科学研究院

黏性卵黏附于砾石表面或砾石间隙中、近岸浅坑中发育孵化，对产卵场水文条件有特定需求。水风光互补运行下水电调峰造成日内下泄流量变化率增大，易导致黏性鱼卵暴露于空气中干燥死亡。已有生态流量缺乏日内流量变化率的量化研究，水风... 详细信息

黏性卵黏附于砾石表面或砾石间隙中、近岸浅坑中发育孵化，对产卵场水文条件有特定需求。水风光互补运行下水电调峰造成日内下泄流量变化率增大，易导致黏性鱼卵暴露于空气中干燥死亡。已有生态流量缺乏日内流量变化率的量化研究，水风光协同调度缺乏鱼类繁殖适宜流量过程的考虑。提出通过计算不同流量工况下鱼类繁殖适宜生境面积的重叠率，以评估不同基准流量下生态适宜的流量变化率。同时，综合考虑水电调峰对新能源消纳及其对水文情势的改变，提出一种面向鱼类繁殖需求的水风光生态协同调度模型。以羊曲坝下河段为例，结果表明，为满足产黏沉性卵鱼类繁殖需求，最大流量增率不宜超过120 m3/（s·h）；生态权衡调度方案相比调峰效益最大解，平水和枯水时期分别减少7%和6%的新能源消纳量，减少2%和6%的水电出力，但水文情势的改变量相比降低了15%和21%。研究成果可为鱼类产卵期水电站生态调度优化运行提供技术支撑，促进水电可持续发展。

关键词：水风光互补生态调度产黏性卵鱼类日内流量变化率水文情势改变量

来源：博看期刊