考虑齐口裂腹鱼产卵需求的山区河流生态基流过程确定

在原型观测的基础上,应用生态水力学法与生境模拟法,建立对考虑齐口裂腹鱼产卵需求的山区河流水电工程生态基流过程的确定方法,并以四川中型山区河流杂谷脑河薛城电站为背景,对所构建方法进行应用分析。通过原型观测,对生态水力学的齐口裂腹鱼生境水力参数标准在杂谷脑河应用的适宜性进行分析;应用生态水力学方法,对不同河道流量下薛城电站减水河段的齐口裂腹鱼生境水力参数进行数值模拟,根据模拟结果,结合齐口裂腹鱼生境水力参数标准,分析得到薛城电站满足其生存的最小下泄流量;应用生境模拟法,对齐口裂腹鱼产卵期不同河道流量下薛城电站减水河段集中产卵场的可利用生境面积进行计算,得到最大可利用生境面积对应的下泄流量。综合最小下泄流量值与最大可利用生境面积所对应的下泄流量值,考虑齐口裂腹鱼产卵对水文情势的要求,建立薛城电站考虑齐口裂腹鱼产卵需求的生态基流过程。采用所构建方法得到的考虑鱼类产卵需求的水电工程生态基流过程,由于考虑了鱼类生存对最低流量以及产卵对水文情势的要求,能更好地满足鱼类产卵需求,可作为电站运行调度的约束。     

淡水环境沉积物中微塑料的密度分离方法研究

微塑料污染已广泛覆盖了全球海洋和淡水环境的表层水体、深层水体以及沉积物,沉积物中的泥沙和其他杂质颗粒会严重影响对沉积物中微塑料的实验分析.因此,将微塑料从沉积物中分离出来至关重要,而目前我国微塑料分离方法暂无统一的系统程序和检测标准.该研究在岷江成都段选取4个采样点采集沉积物样品,通过对比研究基于密度分离法的3种分离方...     

河流系统生态完整性评估的回顾与展望

为明确定义河流生态系统的完整性内涵,研究影响河流生态完整性退化的主要因素,以及选择科学、合理、可行的指标对其进行定量刻画等,运用文献计量方法梳理国内外河流生态系统的完整性的广义内涵,将河流的生态完整性具象为水文过程完整性、生境过程完整性和生物过程完整性.系统总结了河流生态完整性评价的研究进展与应用,统计了各类评价指标的使用情况,提出了现有河流生态完整性评估在评价指标和参照状态选取等方面存在的问题.以小水电开发河流的生态完整性评价为例构建了评估框架,分析了河流生态完整性研究面临的挑战与未来发展趋势.     

岷江汤坝航电枢纽工程对水环境的影响研究

为研究长江上游岷江航电的开发对水环境带来的影响,选取岷江航电梯级水库中的第二级汤坝航电枢纽工程为研究对象.利用2016年的监测数据,分析了现状年库区渠化河段来流负荷,通过构造MIKE21水动力水质数学模型,对汤坝建成前、汤坝建成后和Ⅲ类来水情况下渠化河段的水质变化进行了数值模拟,分析了支流汇入后的污染带变化,并计算了3种情景下的水环境容量.结果 表明,现状年库区渠化河段来流污染源负荷主要来源于岷江干流.汤坝建成后,坝前CODcr和NH3-N浓度均满足Ⅲ类水质标准,TP浓度属劣Ⅴ类;在Ⅲ类来水情况下,坝前CODcr、NH3-N浓度满足Ⅲ类水质标准,TP浓度属Ⅴ类.支流汇入渠化河段形成的污染带面积较天然状态下发生变化:除镇江河和筒车河NH3-N不形成污染带以及太和河NH3-N的污染带面积减小外,其余支流水质因子污染带面积均较建设前增加.汤坝建成后,坝址处CODcr的水环境容量减少3280 t/a,NH3-N水环境容减少368t/a,TP无剩余水环境容量;Ⅲ类来水情况下,CODcr和NH3-N的水环境相比建设前减少,TP无剩余水环境容量.筒车河三类水质因子水环境容量增加,而镇江河水环境容量减小,建坝前后太和河均无剩余水环境容量.研究可为岷江航电污染源削减及应对措施的指定提供科学依据.     

江家口水库修建对下游河道水温情势影响分析

研究水库修建对于下泄河道水温的影响,掌控水库、下泄水温以及河道水温的变化规律,对于工程的生态环境修复以及河道生物多样性具有重要意义.采用宽度平均的立面二维水温模型对江家口水库库区水温分布及下泄水温规律进行模拟,采用纵向一维水温模型对不同水平年坝下河道的水温进行数值模拟,重点研究坝下23.6 km处鱼类国家级水产种质资源保护区内水温情势的变化.结果 表明,库区水温出现明显的分层状况,导致下泄水温在河道中表现为显著的“滞冷”“滞热”现象,春夏降幅最高可达3.6℃,秋冬升幅最高可达4.1℃.通过纵向一维水温模型考虑有无支流汇入的影响下,计算了沿程水温的变化,发现由于流水河段支流汇入和太阳辐射等影响下,沿程河道水温得到有效缓解,保护区处的水温已然接近天然水温,并未显著改变保护区原有鱼类所需的水温环境,不会对保护区鱼类的正常生长繁殖产生不利影响.     

微塑料颗粒对虹鳟免疫基因表达的影响

微塑料在海洋中分布广泛,鱼类是否会受到影响及受影响的程度暂并不明确.本文通过实验室产生2×105MP·L-1浓度的微塑料水体,研究当虹鳟暴露在含有不同粒径微塑料颗粒(0.2、1、20、40和90μm)的水体中2 h后,微塑料颗粒在鱼鳃的附着及其鳃组织免疫基因表达的变化特征.结果表明,微塑料颗粒会附着在虹鳟的鳃上,且在从内到外不同鳃片上均有分布,附着程度与微塑料颗粒的粒径大小有关.暴露2 h后虹鳟鳃组织上的部分免疫基因的表达发生变化,包括IFN-γ上调及IL-1β、S100A1和SAA的下调.本文通过对免疫基因表达变化的研究表明,水体中的微塑料颗粒会附着在虹鳟的鳃上,且会导致虹鳟出现免疫反应,论文成果可为相关领域的研究提供基础数据.     

梯级水库叠梁门分层取水水温改善效果的衰减

分层取水是国内目前改善水库下泄低温水不利影响的重要工程措施。为明确叠梁门分层取水措施在梯级水库开发河段的衰减效果，以金沙江下游4个梯级水库为研究对象，采用宽度平均的立面二维水温数学模型，定量研究梯级水库联合调度条件下上游水库采取分层取水措施后对下游水库水温的影响。结果表明：乌东德水库采用叠梁门取水对改善低温水效果有限，白鹤滩水库采用叠梁门取水后下泄低温水现象得到明显缓解；对于白鹤滩下游溪洛渡和向家坝的下泄低温水，受白鹤滩分层取水影响的改善效果略有减弱，其中向家坝4、5月下泄水温可升高0.8℃和1.0℃。乌东德采用叠梁门取水对改善溪洛渡和向家坝下泄水温几乎没有影响；在梯级水电开发中，分层取水措施应尽可能实施在强调节能力水库上。     

基于水力学条件的江家口坝#br# 下集诱鱼进口流场研究

建设过鱼设施是减缓河流大坝修建对鱼类不利影响的重要措施。本文以江家口坝址至坝下580 m处的河段为研究区段，构建基于MIKE21的平面二维水动力模型，根据工程的水文情势选用典型工况对坝下流场进行分析，探究不同工况下鱼类可能的上溯路径。结果表明：主流流量在5.40~40.74 m3/s，集诱鱼流量在2.50 m3/s情况下，主流受集诱鱼进口流量约束，将偏向右岸往下游流动。在仅考虑2号机组下泄17.67 m3/s流量下，河道存在目标鱼类洄游的上溯路线，距集诱鱼进口30～100 m处，河道中间满足鱼类适宜流速和水深，鱼类将沿着河道中间洄游；距集诱鱼进口0～30 m处，右岸流速逐渐升高并成为鱼类适宜流速，鱼类将从右岸洄游并最终到达集诱鱼进口；集诱鱼进口处，右岸水深高于中间水深约10%～40%，高于左岸水深90%～170%，集诱鱼进口处的高水深将有利于鱼类进入。对于“T”形集诱鱼进口汇流，集诱鱼流量占12%左右能产生较好的集诱鱼进口水力学特征。研究成果可为集诱鱼进口处鱼类上溯提供参考依据。     

溪洛渡水电站叠梁门取水方式减缓下泄低温水的优化调度

大型水库常采用叠梁门取水方式作为改善春季下泄低温水的有效手段，但现有的叠梁门调度方式基本为全年使用，可能加剧水库冬季下泄高温水现象，且影响到春季的水温改善效果。提出根据下游鱼类对水温的需求时段来确定叠梁门的启用时段，对金沙江下游的溪洛渡电站水库水温进行了研究，结果表明，分时段采用叠梁门取水可有限程度地提高春季的下泄水温并避免冬季下泄水高温现象的进一步加剧。同时，也研究了河流梯级开发对叠梁门应用的影响，发现水库调节性能、梯级开发、人工调度等带来的下游入库水温平坦化，以及溪洛渡水库的过渡型水温结构，使叠梁门对水温的影响显著减弱.     

CE-QUAL-W2在紫坪铺水库的应用及其参数敏感性分析

采用宽度平均立面二维水动力模型CE QUAL W2，对紫坪铺水库水温结构进行了数值模拟，运用库区实测资料进行了模型的参数率定及验证。库区及下泄水温的计算值与实测值吻合良好，显示模型能较好地模拟库区垂向水温分层的形成发展过程，以及升温期电站下泄水温变化，证实该模型对紫坪铺水库的水温模拟是适用的，也可为同类型水库提供参考。经参数灵敏度分析，发现水温模拟对模型中的风遮蔽系数与动态光遮蔽系数最为敏感，其余参数影响不明显，可取模型默认值。其中风遮蔽系数增大，风速加大，水库表层温度降低，水库垂向混合作用增强，温跃层下移，水温分层明显减弱，库底水温明显提升；动态光遮蔽系数增大，入射的太阳辐射增强，水库上层40 m水体温度升高，中下层水体温度无明显变化