赣江中游水利枢纽群生态优化调度的预测分析

针对水利枢纽工程对河流生态系统的影响,基于鱼类产卵期较大时间尺度（月为周期）的河道生态蓄水过程和小时间尺度的场次模拟生态洪水过程2种工况,建立赣江中游万安、石虎塘和峡江梯级枢纽群联合生态优化调度模型,分析生态调度对水库群经济效益的影响。数学模型中生态流量过程为约束条件之一,以水库群发电量最大作为调度目标,求各水电站的流量过程和发电量,采用逐次优化算法（POA）。结果表明,考虑生态调度后,系统总体发电量减少约185万kW·h,减少1.65%,对水库经济效益即总发电量的影响不大,实施水利枢纽群生态优化调度有利于减缓工程对河流生态系统的影响。     

三峡工程影响下游水生态环境的径流调节作用分析

三峡工程作为长江上最大的综合水利枢纽工程,其建成运营为区域可持续发展带来巨大社会经济效益的同时,会产生广泛且明显的生态环境影响。径流是河流生态系统中起决定性作用的要素,三峡工程运行对水文情势的调节是产生水生态环境影响的关键驱动力。从工程规模、设计运行方式和实时调度等方面分析了三峡工程对下游径流的调节作用。三峡工程蓄水运行以来,对坝下流量调节有限,除蓄水期和供水期外,基本维持天然流量过程,年下泄总量不变;三峡工程对下游水文过程的影响主要集中在蓄水期和供水期。     

三峡工程影响下游水生态环境的径流调节作用分析

三峡工程作为长江上最大的综合水利枢纽工程,其建成运营为区域可持续发展带来巨大社会经济效益的同时,会产生广泛且明显的生态环境影响。径流是河流生态系统中起决定性作用的要素,三峡工程运行对水文情势的调节是产生水生态环境影响的关键驱动力。从工程规模、设计运行方式和实时调度等方面分析了三峡工程对下游径流的调节作用。三峡工程蓄水运行以来,对坝下流量调节有限,除蓄水期和供水期外,基本维持天然流量过程,年下泄总量不变;三峡工程对下游水文过程的影响主要集中在蓄水期和供水期。     

清江梯级发电与生态均衡优化调度研究

鉴于清江梯级水电站联合调度运行尚未考虑河流生态需求的现状,导致自然径流过程发生极大改变,采用逐旬频率计算法,确定清江梯级生态流量区间范围,进而在梯级发电调度的基础上,引入径流生态离差系数,建立发电与生态均衡优化调度模型,并提出了基于粒子群算法的模型解算方法,构建调度方案的发电与生态综合评价指标体系,对比分析清江梯级2008-2010年优化调度方案。结果表明,发电与生态均衡优化调度方案在梯级发电量仅减少1.85%的情况下,径流生态离差系数提高6.81%,梯级生态溢水量减少57.66亿m~3,梯级生态缺水量减少3.92亿m~3,生态调度效果显著。研究成果可为当前长江大保护与清江流域环境保护背景下清江梯级联合调度运行提供科学依据与决策支持。     

梯级水库中长期仿天然水文情势的生态流量多目标调度

针对现有研究较少围绕水文情势角度开展梯级水库中长期生态流量调度的现状，基于场景缩减（SBR）技术推求的仿天然水文情势生态流量过程，以梯级水库下泄流量与生态流量的动态时间规整（DTW）距离最小为生态目标，以梯级水库发电量最大为发电目标，构建水库多目标生态流量调度模型，并采用“参数模拟?优化”思路求解，选择金沙江中游梨园、阿海、金安桥、龙开口、鲁地拉和观音岩6座梯级水库，对1953─2015年的旬径流资料开展分析研究，为梯级水库中长期生态流量调度提供参考。结果表明，推求的仿天然水文情势生态流量具有明显的季节性波动和上下游断面量级差异特征；相较梯级水库原调度方案，优化调度方案可通过径流调节，改善梯级水库中长期生态和发电效益，在不影响生态目标的状态下，可增加511亿kW·h的发电量，相应增幅为1.35%；在不影响发电目标的情况下，可减少134 253的DTW距离，相应降幅为3.85%。     

基于流域生物资源保护的水库生态调度

阐述了流域水电开发对流域生物资源的影响途径:通道阻隔、水库淹没、径流调节、水温变化等,探讨了流域水电开发对河流连续性、河道洪枯过程、库区生境等生态功能的影响方式.结合三峡水利枢纽工程实例,针对宜昌断面基于流域生物资源保护的流量要求,建立了以水电站发电效益最大为目标的长期优化调度模型,并采用差分进化法进行优化求解,获得了相应的水电站水库调度出流过程,并在此基础上采取人造洪峰、提高下泄水温等生态修复方式保护流域生物资源.建议水库运行调度应在考虑工程功能的同时,兼顾下游及水库的生态功能,以达到流域水资源开发与保护流域健康的生态系统相协调的目的.     

考虑生态流量约束的梯级水库分期消落水位多目标优化调度研究

针对如何表征枯水期季节性特征、优化分期消落水位来指导水库群消落调度的科学问题，该研究提出了考虑生态流量约束的梯级水库分期消落水位多目标优化调度模型。以金沙江中下游6座水库与三峡水库为研究对象，综合运用多种数理统计方法划分了流域枯水期；采用逐月滑动计算法推求了梯级水库分期消落水位；以生态和发电效益最大为目标函数，利用NSGA-Ⅱ算法求解了调度模型，得到了不同来水情景下梯级水库枯水期消落调度方案。研究结果表明：不同来水情景下，相较于常规调度方案，选定的优化调度方案可增加梯级水库发电量30.20~52.27亿kW·h（2.3%~5.0%）和供水量83.15~87.14亿m3（5.8%~7.4%），并提高河道生态流量保证率2.6%~22.9%。研究成果为协调梯级水库生态和发电调度提供了技术支撑。     

国内外河流生态修复研究进展

随着社会的高速发展,人类活动对河流生态系统造成的不利影响逐渐显现,河流生态修复的理念应运而生.介绍国外河流生态修复理念和工程技术的发展历程,20世纪30年代-20世纪50年代是以污水处理和河流水质保护为主的生态修复理论雏形阶段,20世纪50年代-20世纪80年代是以“近自然河道治理工程学”为主要理论基础的生态修复理论形成阶段,20世纪80年代后河流生态修复的重点拓展为河流生态系统恢复,相关修复实践全面展开.阐述我国河流生态修复的现状及实践,自20世纪90年代我国开始河流生态修复技术的探索,目前在水质净化、生态河堤建设、生态景观设计和新材料应用等科研领域取得了大量成果.提出应该从河流特点、生态学过程、河流流域等方面综合考虑,开展河流生态修复研究.     

河流生态系统结构功能模型研究

回顾了河流生态系统结构功能模型的研究进展,介绍了多种重要的概念和模型.在此基础上,提出了河流生态系统结构功能整体模型,它是由河流流态-生态结构功能4维连续体模型、水文情势-河流生态过程耦合模型、地貌景观空间异质性-生物群落多样性耦合模型3个子模型组成.整体模型建立了河流流态、水文情势和地貌景观这3大类生境因子与河流生态系统结构功能和生态过程的相关关系,基本上抽象概括了河流生态系统的主要特征.在模型中除了考虑自然力因素以外,还考虑了水利水电工程设施的干扰作用.     

耦合水文情势及鱼类繁殖的江垭水库生态调度需求研究（生态调度专刊）

大型水库实施生态调度是修复河流水文情势、维持河流生态系统健康的重要手段。江垭水库位于溇水干流下游的张家界慈利县，是澧水流域具有重要防洪意义的大型水库。本研究通过环境DNA采样、IHA水文指标变动分析和文献资料总结等方法，开展了江垭坝下水文情势及鱼类繁殖需求的关系研究，提出了江垭水库生态调度需求及建议。2021年9月在溇水干支流综合调查到鱼类55种，与上世纪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、银鮈、贝氏?和产粘沉性卵的鲤、鲫；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。以促进坝下不同产卵类型的鱼类繁殖为目标，江垭水库生态调度一方面需要恢复一定的高流量脉冲次数和历时，另一方面需要控制下游的水位日降幅，通过泄放合理的生态流量来维持下游鱼类的生物多样性。     

生态修复工程对天津清净湖生态服务价值影响评估

本研究以天津中新生态城污水库为研究对象,通过建立生态服务价值评价指标体系,对比分析生态修复工程实施前污水库和实施后清净湖的生态服务价值变化,评估修复工程投入与工程实施后产生的生态效益。结果表明,污水库生态服务价值估算为2546.78万元/a,调节服务是主要服务类型,占总价值量的99.46%;生态修复工程(总投资1.5亿元)实施后,生态服务价值估算为15093.05万元/a,文化服务成为主要服务类型,占比87.8%。对比分析发现,生态修复工程带来的生态效益明显增加,总价值增加了5.9倍,其中景观美学增值明显。研究以清净湖为例初步探讨了生态修复工程对污染生态系统服务价值的影响,为开展类似城市水体生态修复项目决策提供科学依据和借鉴。     

基于能值理论的青藏高原水电站生态影响研究

综合定量的评价水电工程建设及运营过程中产生的生态效应，是合理开发和运营水电站的重要前提。青藏高原是亚洲众多河流的发源地，有“亚洲水塔”的美誉。丰富的水能资源促使该地区水电事业快速发展，这可能会在一定程度上影响甚至破坏青藏高原地区脆弱的生态系统。本研究运用能值分析法，以西藏雅鲁藏布江加查水电站为例进行研究，将水电站建设、运行过程中各项资源的投入，以及因水电站建设造成的生态系统服务功能的损失纳入能值核算体系中，对水电站的生态效应进行综合定量评估。本文摸清了加查水电站的能量物质流动过程并计算得到了能值核算表，该表显示加查水电站平均每年的运行需要的能值投入为1.18×1021sej，生态系统服务年损失能值为8.40×1018sej。在此基础上计算得到加查水电站系统的环境负载率（ELR）为0.85，能值可持续指标（ESI）为3.60。青藏高原加查水电站能值的环境负载率和可持续性指标较为合理，生态影响较小。研究表明在青藏高原建设水电站是可行的，但水电站的开发规划必须遵循适度开发、生态为先的原则。     

长江流域典型区河-库水文网络连通综合评估

长江具备丰富的水资源和电力资源，近年来河网闸坝、水电等水利设施被大量建设，导致了连通性下降，从而带来一系列的生态环境问题，评估长江流域河-库连通性具有重要意义。本研究选择长江流域高坝大库（金沙江下游）、低坝枢纽（汉江中下游）和山区小水电（景谷）三种河-库连通类型进行研究。首先概化典型研究区河-库连通的水文网络模型，并将水电站、过渡区、河流汇聚点、闸坝作为重要的网络节点。然后基于网络的水文连通功能、生态环境功能和社会贡献功能构建水文网络连通评估指标体系，利用熵权模糊综合评估方法对典型河-库进行分析。结果表明，高坝大库和低坝枢纽连通性为四级（差），山区小水电连通性为五级（极差）。并基于评估结果，对不同类型的河-库系统给出改善连通性的针对性建议。     

长江十年禁渔后保护与发展

长江是我国鱼类多样性最高的河流，同时也是我国最重要的淡水渔业资源产区。然而，近几十年来受水域污染、水工程建设、湖泊围垦、航运发展、过度捕捞和外来种入侵等多重因素的影响，长江流域生态系统面临着逐渐衰退的困境，主要表现为鱼类种类数减少、鱼类濒危物种程度加剧、鱼类资源小型化趋势明显、鱼类资源呈衰退趋势和外来物种种类增多等。长江十年禁渔，对恢复长江水生态环境和保护水域生物多样性提供了重要的机遇。作者建议统筹协调长江生态保护与渔业发展的关系，创新流域管理体制与机制，根据长江水生态系统结构与功能变化，适时调整服务目标，其目的旨在实现对长江流域水生态环境的保护和渔业资源的可持续发展提供科学依据。     

福建省淡水大水域2002—2003年渔业生态环境监测

2002～2003年对水口闽清库区、永定棉花滩水库、泰宁大金湖等渔业生态环境进行监测，监测结果表明：福建省淡水渔业水域大部分水质良好，只有九龙江流域龙岩段的水质处于污染状态，主要污染项目是总磷、亚硝酸盐和非离子氨；沉积物有机质超标，生物体内铅含量超标。     

杭州城市河道生态治理实践及成效

评估杭州市城市河道生态治理成效,为更好地指导城市河道生态修复工作提供借鉴。后横港、沿山河、新塘河和南大河位于杭州市中心城区,水质都处于劣V类,蓝藻水华和黑臭暴发频繁,从2014年开始,分别开展了一系列生态修复工程。测定氨氮、总磷、高锰酸盐指数、溶解氧指标判断水质改善情况,分析浮游植物、浮游动物、底栖动物判断水体生态修复程度。氨氮后横港下降超过80%,沿山河和南大河下降60%左右;总磷后横港下降接近70%,其他河道下降23%~55%;后横港、沿山河、新塘河高锰酸盐指数进一步降低,部分河道高锰酸盐指数能达到II类水水平;溶解氧浓度都明显上升,均能达到III类以上水平。南大河的浮游植物密度达到了水华暴发的水平;各条河道的原生动物和轮虫类密度都较高,但Shannon多样性指数普遍在1~2;枝角类和桡足类密度偏低;底栖动物Shannon指数均低于1,指示河道处于严重污染状态。杭州市城市河道生态治理工作的中心是:沉水植物恢复及以沉水植物恢复为基础、包含浮游动物和底栖动物等在内全水域生物多样性恢复的生态系统恢复。