嘉陵江（四川段）梯级开发的多尺度健康评价研究

发布时间：2020-04-17 07:24

【摘要】：嘉陵江是长江上游流域面积最大的支流，西南地区生态安全屏障的重要组成部分，是影响三峡库区水环境安全的重要因素之一。嘉陵江梯级水电开发促进了当地的经济发展，但工程的建设和营运给当地的生态环境、生物多样性和水质带来较大的影响，伴随人类过度排污和水土流失等环境压力，嘉陵江的环境安全问题不容忽视。为此，论文调研总结河流梯级水电开发的环境影响，采用健康评价的管理方法，以“压力→状态→响应”模式对嘉陵江四川段梯级开发进行了多尺度健康评价，系统的研究了嘉陵江梯级开发的可持续发展，为提升河流综合管理水平提供理论支持。主要研究成果如下：界定河流系统的多个时空尺度，剖析各尺度健康评价的基本特征，根据嘉陵江梯级开发后的时空关系，选择浮游生物多样性指数、鱼类生物完整性指数(fish-index of biotic integrity FIBI)和多指标模糊综合评价方法作为嘉陵江健康评价的多尺度方法，并建构适合嘉陵江健康评价的鱼类生物完整性指数体系和多指标模糊综合评价模型。通过对嘉陵江梯级开发河段浮游生物的野外采集和分析，共采集到浮游植物8门42科95属171种（包括变种），其中硅藻、绿藻和蓝藻为各样点的优势类群，浮游植物平均细胞密度为12.9×10~4ind/L。采集到浮游动物共4纲9目21科30属62种，分别隶属于原生动物门、假体腔动物门和节肢动物门，浮游动物平均密度为2854.4ind/L，平均生物量为2.331mg/L，，优势种类有21种。采用Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数，结合指示物种对水质状况进行评估。评价结果表明，该河段水质处于中度污染状态，嘉陵江渠化后，水体自净能力下降，四川段水体受到一定程度污染。采用浮游生物多样性指数评价该水体具有较强的诊断性和准确性。调研显示嘉陵江中游鱼类分布有129种（包含此次收集的银鱼）。本次调查，获得鱼类标本263号，分属于26种7科4目；访问21种。其中以经济鱼类的种类居多；长江上游特有鱼类和珍稀保护鱼类已不再是该江段的优势种；因急流水、流水滩等环境的减少和消失，鳍鳅类和洝类等典型急流、流水环境的适应者、特化者在库区几乎消失。嘉陵江鱼类生物完整性指数评价结果显示，嘉陵江梯级开发段生物完整性评价等级为中等偏差，生态环境受人为活动干扰严重。本研究构建的鱼类生物完整性评价体系能较好地表达嘉陵江梯级开发段鱼类群聚状况和河流生态的连续性及整体性特征。选取基于模糊综合评判模型的方法，对嘉陵江健康状况进行综合评价。评价结果表明，嘉陵江（四川段）梯级开发总体健康状态为亚健康。其中，其上段和丰水期情况较好，为健康状态；梯级库区、枯水期、中段和下段都为亚健康状态。分析表明影响嘉陵江健康状况的主要指标是水土流失率和鱼类FIBI。嘉陵江多指标评价结果与实际相符合，较好地反映了嘉陵江梯级开发四川段的健康状况；构建的多指标模糊综合评价模型适合对梯级开发河流的健康评价。综上所述，嘉陵江主要环境压力为干流地质环境问题、梯级航电工程和过度排污，其健康状况为亚健康，应积极采取相应的针对性管理措施。本研究成果对相关河流的健康评价具有一定的示范和指导作用。
【图文】：

嘉陵江流域

2 嘉陵江流域及梯级航电开发基本概况嘉陵江流域概况地理位置陵江流域发源于秦岭，位于北纬 29°40′～34°30′，东经 102°33′～109°00流经陕西省凤县东北嘉陵谷而得名。嘉陵江西北方向有龙门山与岷江接南方向有低矮的分水岭与沱江毗连，东北以秦岭、大巴山与汉水为界，蓥山与长江相隔。流域主要包括白龙江、西汉水、涪江和渠江四大水系积 16 万 km2，全长 1120 km，是长江水系中流域面积最大的支流。嘉包括陕西、甘肃、四川三省和重庆市，在重庆市朝天门汇入长江。昭化游，长约 357km，流域面积 6 万 km2（包括白龙江和西汉水），占全流域36%；昭化至合川为中游，流经苍溪、阆中、南部、蓬安、南充 (顺庆区、嘉陵区)、武胜而达重庆的合川、，约 633km，流域面积 10.5 万 km2；合下游段，长约 95km，流域面积 2600 km2 [2]。

示意图,嘉陵江,航电枢纽,示意图

25图 2.2 嘉陵江渠化开发示意图Fig. 2.2 Schematic diagram of the Jialing River channelizing Development除了 1992 已建的马回航电枢纽，嘉陵江四川段干流上己建和在建的梯级航电枢纽 12 座，见图 2.2。从上游到下游依次分别为亭子口航电枢纽、苍溪航电枢纽、沙溪航电枢纽、金银台航电枢纽、红岩子航电枢纽、新政航电枢纽、金溪航电枢纽、凤仪航电枢纽、小龙门航电枢纽、青居航电枢纽、东西关航电枢纽、桐子壕航电枢纽。嘉陵江 12 级航电工程的建设周期年、投资额、水域面积情况见表 2.1。嘉陵江梯级渠化的特点，见图 2.3。除亭子口枢纽为大型综合利用枢纽，对流域水能或水量进行适当的控制，下游则是以低坝径流式为主，基本为无调节功能的中、低水头枢纽，主要以发电、灌溉供水或防洪为主，兼顾航运，具有河道型水库的特点；洪水期基本恢复天然河道状态；枯水期电站控制全部下泄流量。此模式对生态有一定的影响，但只要采取有效的治理措施，生态是可以修复的。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X824

【参考文献】