闸控河流水生态健康关键影响因子识别与和谐调控研究

发布时间：2020-04-07 09:42

【摘要】：在河流上修建闸坝是人类开发利用水资源的重要手段。闸坝工程在防洪排涝和灌溉供水等方面发挥着重要作用,但是随着经济社会的发展,闸坝工程对水环境和水生态的负面影响日益突出。我国淮河流域建有众多的闸坝工程,闸坝调控与水污染治理和水生态保护与修复之间的矛盾十分突出,影响着河流的水生态健康发展。因此,研究闸坝对闸控河流水量、水质、水生态的影响机理及水生态健康程度评价,并提出适宜的闸坝调控措施,是实现淮河流域河流健康发展的关键,也是本文研究的重点,具有重要的理论及实际意义。本文在总结国内外研究现状及存在问题的基础上,结合前期淮河流域水生态调查及取得的研究成果和淮河中上游水生态调查实验及其成果,分析淮河中上游水体理化指标及水生生物指标的时空变化规律;识别出闸控河流水生态健康关键影响因子,构建评价指标体系,并对各监测断面的水生态健康程度进行评价;在此基础上,构建基于河流水生态健康的和谐调控体系及模型,评价不同调控情景下的河流水生态健康程度,提出和谐调控措施。具体而言,本文主要开展以下几方面的研究工作:(1)淮河中上游水生态调查实验及水质生态学评价。在对淮河流域1997~2014年水质监测数据分析和两次(2006年和2008年)水生态调查成果总结的基础上,基于2012~2014年开展的淮河中上游水生态调查实验,分析水体理化指标和水生生物指标的时空变化规律,并开展水质评价,优选出适合于本研究区的水质生态学评价方法。(2)闸控河流水生态健康评价指标体系构建及关键影响因子识别。基于提出的河流水生态健康概念和内涵,识别出河流水生态健康的关键影响因子,并构建评价指标体系及确定各指标的指标值。(3)闸控河流水生态健康评价。采用主客观组合赋权法确定各关键影响因子的权重;采用水生态健康综合指数对淮河中上游各监测断面的水生态健康程度进行评价,并在此基础上对其变化趋势和各指标对其影响程度进行分析。(4)闸控河流水生态健康和谐调控研究。构建河流水生态健康和谐调控体系及模型,在水量水质模拟的基础上,预测河流水生态指标的变化趋势,并对不同调控情景下河流水生态健康程度进行评价,提出和谐调控措施。
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2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014年份图 1.1 淮河流域 2004～2014 年水质概况环境保护部公布的2014年《中国环境状况公报》中的数据，淮河支2013年有所下降，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别42.9%和23.8%，Ⅳ～劣Ⅴ类水质断面所占的比例达到66.7%。特别是支流——沙颍河，其也是淮河污染最为严重的一条支流，废污水量放量均占淮河干流的40%以上，被称为淮河水质好坏的“晴雨表”[7]。4年《中国环境状况公报》中数据也表明，，沙颍河上游的水质较好，类水，但其中下游则多为Ⅳ～Ⅴ类水，甚至是劣Ⅴ类水，已不能满居民的生产和生活需求。同时，这些水质差的水体会对河流水生态影响，会影响河道中水生生物的生长、繁殖，特别是淮河众多闸坝，会造成河流水体中污染物在闸前的富集，闸坝的不合理调控会威生态健康。流域众多的闸坝工程在支撑沿岸地区经济社会发展的同时，也对河

图 2.1 淮河流域概况图[93]2.1.2 地形地貌淮河流域东临黄海，西、南及东北部被伏牛山、桐柏山、大别山和沂蒙山等环绕，中间为平原。流域地形总体呈现西北高、东南低的态势。淮河干流以北为广大冲积平原，地面自西北向东南倾斜。淮河流域地貌具有类型复杂、层次分明、平原地貌极为丰富的特点[91]。淮河流域上游山丘起伏，支流众多；中游地势平缓，多湖泊洼地；下游地势低洼，湖泊星罗棋布，水网交错，渠道纵横。2.1.3 气象水文淮河流域地处我国南北气候过渡带，与秦岭构成我国南北的地理分界线。淮河以北属暖温带区，淮河以南属北亚热带区，年平均气温为 13.2~15.7℃。蒸发量南小北大，年平均水面蒸发量 900~1500mm。多年平均降水量约 888mm，大致呈现由南向北递减、山区多于平原、沿海大于内陆的分布状况。汛期（6～
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X824


本文编号：2617751