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原文传递三峡水库变动回水区鱼类生境特征及航道整治对其影响研究

论文题名：	三峡水库变动回水区鱼类生境特征及航道整治对其影响研究
关键词：	航道整治;水库变动回水区;鱼类生境特征
摘要：	内河航运是综合运输体系和水资源高效利用的重要组成部分，是促进流域经济社会发展的重要战略资源。随着我国内河航运的快速发展，航道建设对河流生态环境的影响日趋凸显。但是，目前我国航道建设工程措施对河流生态系统的影响机制尚不明确，有效的评价理论及方法需要进一步研究。因此，在我国推进生态文明建设的战略背景下，针对航道建设对河流生态系统影响评价理论体系的研究是航道整治工程顺利推进的前提，对推动区域航运可持续发展具有重要意义。　　三峡水库蓄水后，三峡库区的通航条件总体得到较大改善。但是，三峡水库变动回水区在消落期航道条件依然较差，制约长江上游航运发展，亟需通过航道整治工程来改善通航条件。同时，三峡变动回水区（重庆江津至涪陵河段）自然条件独特，鱼类资源丰富，农业部2007年按照《水产种质资源保护区划定工作规范（试行）》设立了长江重庆段四大家鱼国家级水产种质资源保护区。为了协调发展上游航运建设及生态环境保护之间的矛盾，推动长江上游航运可持续发展，探明三峡变动回水区鱼类生境特征，揭示航道整治工程对鱼类生境影响机制，是当前长江上游朝涪段航道建设亟需解决的问题。为此，本研究通过监测三峡变动回水区的鱼类分布及生境特征，归纳分析鱼类偏好生境的水动力指标范围，建立三峡变动回水区鱼类栖息地适宜度评价模型，定量评价航道整治对鱼类栖息地的影响，为相关部门工程建设提供理论基础。　　围绕以上研究目标，本研究主要结果如下：　　1、采用水声学探测仪及多参数水质分析仪等仪器同步观测了三峡变动回水区鱼类的空间分布规律及鱼类生境特征，识别了三峡库区变动回水区鱼类关键生境，筛选了影响鱼类关键生境分布的关键因子。监测结果表明，满足大水深及低流速指标的深潭及回水沱等缓流区域是三峡变动回水区鱼类常年栖息地，该河段水深与流速是影响鱼类空间分布的关键生境因子。　　2、分析了三峡变动回水区鱼类关键生境的水沙特性，提出了鱼类关键生境水动力指标（流速、水深）阈值。监测结果表明，三峡变动回水区鱼类栖息于水深大于20m的深潭。考虑鱼类生境水动力特征选取1.2m/s为鱼类关键生境适宜流速指标上限，考虑鱼类生境稳定性及可持续性选取0.6m/s泥沙不淤流速作为鱼类关键生境适宜流速指标下限。　　3、基于鱼类游泳行为的力学原理推导了鱼类临界游泳能力计算公式：0.5Ucrit??(gL)，提出了基于鱼类临界游泳能力来确定目标鱼类对流速生境因子响应曲线最大值的方法。基于水声学调查鱼类体长分布频率累计曲线，考虑最大体长鱼类临界游泳能力对应的流速值作为生存极限流速，从而确定了目标鱼类对流速生境因子响应曲线的流速最大值。　　4、基于鱼类生境水动力需求构建了三峡变动回水区鱼类栖息地适宜度评价模型。基于鱼类生物学特性及鱼类关键栖息地特征建立了四大家鱼对关键生境因子的响应曲线，结合三峡变动回水区二维水流模型构建了鱼类栖息地适宜度评价模型。采用水声学鱼类生境调查数据对鱼类栖息地评价模型进行验证，验证结果表明鱼类栖息地评价模型的模拟结果具有较好的可靠性。　　5、应用鱼类栖息地适宜度评价模型定量分析了航道整治对鱼类生境影响。模拟结果表明，主航道区域普遍栖息地适宜性较低，栖息地适宜性较高的位置主要位于岸边流速较小的回水沱。三峡变动回水区航道整治的疏浚及清礁工程对鱼类栖息地适宜性影响较小。三峡水库变动回水区航道整治工程对鱼类生境的影响主要体现在消落期的筑坝工程和消落期及汛期的弃碴工程。
作者：	徐观兵
专业：	水利工程
导师：	杨胜发
授予学位：	博士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2022