三峡水库蓄水初期水生态环境特征分析

以2003年10月和2004年4月的两次现场调查数据为基础,分析三峡水库蓄水初期的水生态环境特征。结果表明,蓄水初期水库水体交换能力减弱,水库有机污染甚微,但水体TN、TP浓度偏高,水库整体处于中营养状态;根据水生态环境特征的差异性,水库水域可划分为3种类型区,即坝前水域、库区干流水域以及库区支流洄水河段。对主要影响因素进行分析,发现流速、营养盐含量及水温是影响水生态环境特征的主要因素,而由于各类型区的TP、TN等营养盐含量均较高,水温及流速已成为三峡水库水生态环境特征的控制性因子。探讨3类不同水域的富营养化敏感性,表明坝前水域及库区支流洄水河段是库区未来富营养化的敏感水域。     

长江口水域浮游动物生物量及其年间变化

根据2000～2003年长江口邻近海域2个季节8个航次海洋调查资料,对长江口邻近海域浮游动物生物量及其年间变化进行研究。结果表明：5月高生物量分布区在交汇水团的海水一侧,而交汇水团的淡水一侧生物量较低。8月高生物量分布在交汇水团的两侧,交汇水团的生物量较低。长江口生物量的年间变动与外海水势力有关。高生物量分布区往往位于长江口水域的东侧,当外海暖水势力强盛时,高生物量分布区向长江口伸展,使整个水域浮游动物生物量增高,而当外海暖水势力较弱时,高生物量分布区范围缩小。2001至2003年浮游动物生物量逐年迅速降低与此有密切的关系。浮游动物优势种组成及丰度变化是影响长江口饵料生物量变化的重要因素。     

三峡工程调蓄进程中长江河口区土壤水盐动态变化

三峡工程调蓄进程改变了下游的来水状况,可能影响下游的水盐动态。挑选蓄水进程中典型枯水年2006年蓄水进程时段,分析该时段河口水盐动态可能受上游蓄水的影响程度。2006年秋季三峡水库蓄水期间,蓄水导致长江径流减少量约为4 000 m3/s,与径流量最低值相比下降幅度达33%。运用监测数据分析搜索了蓄水之前与2006年秋季蓄水时段长江大通径流量相似的时间序列,研究并分析了蓄水前后相似径流量过程情况下长江河口区域水盐要素动态变化情况。结果表明：蓄水前后的江水、地下水及土壤盐分状况存在较为明显的差异,2006年蓄水阶段及其后续影响时段的江水、地下水及土壤盐分含量均大于蓄水前各要素测值,蓄水后江水盐分最高增加幅度约为45%,而土壤盐分含量增加约为10%。在蓄水前后自然径流量过程基本相似的前提下,三峡工程调蓄所致的径流量减少可能为江水盐分、地下水盐分及土壤盐分上升的重要原因,表明三峡调蓄对河口水盐要素的动态变化存在一定影响     

长江口前缘沙洲演变与流域泥沙要素关系

为了研究河口前缘沙洲演变过程与流域入海泥沙要素关系,建立了长江口前缘沙洲面积冲淤速率和流域入海泥沙要素关系曲线,并预测沙洲发展趋势。结果表明：长江河口前缘沙洲1958~1989年-5 m以浅面积表现为淤涨,1989~2000年为淤涨和侵蚀交替变化,但幅度较小,自2000年起为冲刷趋势发展,这一过程伴随流域入海泥沙量和含沙量的减少而产生。同时沙洲面积的锐减过程中存在临界泥沙要素条件,并建立了相应的经验曲线,当沙洲面积冲刷和淤涨达到平衡时,临界入海沙量和含沙量临界值分别为283×10⁸t/a,0318 kg/m3。依据以往三峡水库蓄水后入海沙量预测数据,三峡水库蓄水后60 a左右前缘沙洲-5 m以浅面积将侵蚀到1958年水平,其后沙洲面积增加趋势,面积逐渐恢复。2003~2011年长江流域入海泥沙量小于三峡水库蓄水前的预测数值,沙洲面积的冲刷趋势将加剧,应引起有关机构和部门重视     

三峡水库春季浮游植物群落特征及影响因素

浮游植物群落特征是水域生态系统的一个基础信息,三峡水库作为长江经济带环境保护的重要区域,而关于三峡水库全水域浮游植物群落特征及其影响因素的研究报道仍不多见。为了解三峡水库浮游植物群落特征差异及影响因素等一系列基础信息,于2015年4月对三峡水库进行了大范围的调查,调查范围包括17个长江断面(共51个样点)及22条支流库湾(共122个样点)。结果显示:共采集到浮游植物7门39属61种,以绿藻门、硅藻门、甲藻门为主,其中绿藻门有26种,占据总种数的42.62%;硅藻门有16种,占据总种数的26.23%;甲藻门有7种,占据总种数的11.48%。丰度方面,硅藻门占绝对优势,比例为34.26%,其次是隐藻门(23.72%)、蓝藻门(20.96%)。生物量方面,则是甲藻门占绝对优势,其比例达到了44.18%,随后是隐藻门(29.92%)、硅藻门(14.32%)。丰度和生物量分别变化在2.22×10~4～5.12×10~(7 )cells/L和0.001 8～120.99 mg/L之间,且存在一致的趋势,从三峡大坝往长江上游,丰度值和生物量值逐渐增加。支流库湾浮游植物Shannon-Wiener多样性指数显著高于长江干流(Mann-Whitney U检验,P0.001)。冗余分析(Redundancy Analysis,RDA)表明,在长江干流中,水温(WT)、可溶性硅酸盐(DSi)是影响浮游植物群落结构的主要环境因子(P0.001);在支流库湾中,硝态氮(NO~-_3-N)、水温(WT)是影响浮游植物群落结构的主要环境因子(P=0.002)。该研究的成果有助于全面认识了解三峡水库长江干流和支流库湾春季浮游植物种类组成和影响因子,同时对三峡水库水资源管理和水生态保护具有一定参考价值。     

长江口中华鲟自然保护区及临近水域鱼类种类组成现状

为了解长江口中华鲟自然保护区及其临近水域鱼类种类组成的现状,2004~2008年利用底拖网、插网、定置网和刺网等多种网具对该水域的鱼类组成状况进行了较为系统的调查。共调查到鱼类105种,隶属于18目43科86属,鱼类种类组成以鲈形目和鲤形目为主;生态类型中海洋鱼类和淡水鱼类各37种,河口定居性鱼类25种,洄游性鱼类6种;鱼类种类组成处于长江下游至东海的过渡类型,鱼类食性以底栖生物、有机碎屑和浮游动物食性为主,凶猛性鱼类较少。与以往调查资料相比,调查水域鱼类物种数有所减少,一些重要的物种更是濒临绝迹。保护区水域鱼类不仅具有较高的物种多样性、河口代表性、稀有性和很高的科研价值,同时其生态系统也较为脆弱,并已受到严重威胁,保护区的保护工作显得尤为重要.     

东线南水北调工程对长江口咸水入侵影响及对策

南水北调工程是长江流域继三峡工程后的又一重大工程，工程建成后对长江河口的环境与生态有何影响以及影响程度如何是众所关注的一个重要问题。南水北调是大规模的跨流域调水，有东，中，西线三种方案，它建成后必将对长江口的自然环境产生影响，这种影响可能涉及径流，泥沙，咸水入侵，岸滩冲淤，航道，水产，渔业和生态环境等诸多方面。根据有关初步设计资料及长江河口的流量和盐度等实测资料，用统计的方法对东线南水北调调水500，700和1000m^3/s后对长江口咸水入侵的影响进行了初步预测。为了减少其不利影响，还提出了采取加快实施北支整治工程，尽快建造新的避咸蓄淡水库，确定调水的控制流量和三峡工程提前蓄水等措施，供南水北调工程决策和设计部门参考。若参采取这些措施，南水北调对咸水入侵造成的负面影响是可以缓解或抵消的。     

上海隧桥工程海域生态系统健康的初步评价

随着上海经济的快速发展,一些大型海洋工程在上海海域纷纷兴建,造成了生境破碎化、生物多样性的破坏等一系列的生态损害。在分析海洋工程可能造成生态损害的同时,以上海长江口隧桥工程为例,选择2007年春季和秋季的2次生态调查数据进行研究。架桥阶段结束后,综合分析了春季与秋季的调查数据,发现各项指标均有偏向于不利的趋势。基于结构功能指标体系评价法,并利用层次分析法研究后得出上海长江口隧桥工程附近海域的综合健康指数分别为2043和2166。根据CHI≤3的情况下判断,该海域的生态健康状况属于不健康接近亚健康状态,表明河口生态系统自然属性发生明显改变,生物多样性及生态系统结构发生了一定程度的变化,主要生态服务功能出现退化或丧失。针对遭遇海洋工程破坏的生境,需要进行更多、更长时间的人工干预,并提出有效的生态保护和修复对策。     

长江口中华鲟自然保护区附近水域浮游植物分布

根据2004年5月至2005年8月4个航次的调查数据,对长江口中华鲟自然保护区附近水域浮游植物分布进行调查分析.结果表明,调查水域物种丰富,共记录浮游植物6门68属132种,硅藻门的物种最多(37属93种),其次为绿藻(17属20种),甲藻、蓝藻、黄藻和裸藻相对较少;物种群落结构多样,有近海低盐性、外海高盐性、河口半咸水性和淡水性四大类群,浮游植物年平均丰度为305.28×104 ind/m3,平水期(5、11月)＞丰水期(8月)＞枯水期(2月),中肋骨条藻(Skeletonema costatum)对物种之间细胞丰度分配比例和浮游植物细胞总丰度起关键性支配作用.长江径流、外海水系季节性消长直接影响到浮游植物物种组成与种群结构变化,浮游植物河口生态特征明显.     

基于IHA-RVA法三峡水库下游河流生态水文情势评价

水文情势变化是影响河流生态系统结构功能的主要驱动力。为了定量评价三峡水库下游河流生态水文情势变化,选取三峡水库下游宜昌水文站(1952～2014年)逐日流量数据,采用Mann-Kendall法、累积距平法和滑动T检验法进行流量特征分析,并应用生态水文指标变化范围法(IHA-RVA)以及水文改变度法综合评价了三峡大坝下游宜昌江段生态水文情势变化及其对重要鱼类中华鲟和四大家鱼产卵繁殖影响。结果表明:(1)宜昌站年均流量总体呈现显著性减少趋势,突变年份出现在2003年,表明三峡水库对长江中下游河流水文影响显著;(2)通过对三峡水库蓄水前后宜昌站生态水文指标分析,宜昌水文站整体水文改变度为61%左右,属于中度改变,接近于高度改变;其中流量下降率和逆转次数受影响最为明显;(3)三峡水库蓄水运行在一定程度改变了下游河流生态水文情势,重要鱼类产卵场生境条件发生了改变,导致了长江中下游鱼类生物多样性呈下降趋势。该研究为长江上游河流生态保护以及开展水库生态调度提供了参考。     

三峡库区支流常年库区航道通航尺度研究

随着长江经济带国家战略及沿江区域经济发展战略的实施,长江航运发展面临重大机遇。三峡水库的运行为三峡库区众多支流的航运发展提供了良好环境,作为连接重庆、武汉两大区域航运中心的连接段,库区干支航道的能力提升和标准提高显得尤为迫切。系统核查了三峡库区支流自然条件及航道发展现状,分析了三峡蓄水对支流航道条件的影响及蓄水后库区支流航道存在的问题,依据现有标准规范明确的航道尺度确定方法,论证提出了三峡库区15条主要通航支流河口段航道的通航尺度。最后,提出了加强观测分析与模型论证,加大基础设施建设与航道治理力度,以及跟踪观测三峡库区泥沙累积性淤积对航道的影响等建议。     

长江口溢油数值模拟及对水源地影响

首先建立了一套基于非结构网格的长江口-杭州湾二维垂向平均潮流数学模型,又基于最新的实测资料重点对南支水域流速、流向和水位进行验证,充分证实了模型的可靠性。在潮流模型可靠的基础上为MIKE21 SA(溢油模块)提供水动力基础数据,建立了一套基于欧拉 拉格朗日体系的“油粒子”追踪技术,综合考虑油膜扩展、输移和风化过程的长江口溢油行为与归宿预测模型。并对长江口夏季和冬季大潮溢油事故发生后取水口油膜厚度的变化及油膜运动路径进行了模拟预测。研究表明：油膜在长江口受到往复流形式的涨落潮交替作用,油膜沿深槽向下游震荡漂移;〖JP2〗油膜在纵向上逐渐被拉伸,形成窄长的油带,覆盖面积逐渐增大;油膜的运动轨迹除了受到涨落潮流的主控外还易受风况和长江口水下地形等影响;夏季溢油对3个水库均有不同程度的影响,冬季溢油只威胁到陈行水库的取水;夏季油膜蒸发量大于冬季     

三峡水库汛末175 m试验蓄水过程对香溪河库湾水环境的影响

为研究解决三峡库区支流水华问题,实现三峡水库生态调度,需探明现行三峡水库175 m蓄水方案对库区支流水环境的影响。基于2008~2010年三峡水库开展的汛末175m试验性蓄水工作,及香溪河库湾2008~2010年野外监测数据,从库湾水华暴发程度、营养盐水平及水动力特性方面分析了2008~2010年三峡水库汛末175 m试验性蓄水对香溪河库湾水环境的影响。结果表明：分两阶段蓄水时间提前方案有利于库湾中上游上层水体的交换和紊动,降低库湾中上游水体表层营养盐浓度,破坏了浮游植物赖以生存较稳定的环境,抑制藻类的生长,降低水体表层叶绿素a的浓度,减少水华暴发频次、持续时间以及强度,有利于库湾水环境的改善     

三峡工程建设期库区生态环境保护措施及效果评价

针对三峡工程建设过程中可能引发的生态与环境问题,基于三峡工程建设前后库区生态环境变化,对17年工程建设过程中,库区及上游开展的各项生态环境保护措施及其效果进行总结评价。结果表明三峡库区各项生态环境保护措施有力得当,移民及工矿搬迁环境压力降低,干流水质基本稳定,地质灾害防控得当,库区及上游生态恢复加速,库底清理清漂彻底,媒介生物密度下降,人居环境逐步改善,库区生态环境质量总体趋好。鉴于库区“限制开发区域”的国家主体功能区定位、生态环境的复杂性及相关影响因素的滞后性,生态环境保护工作仍需要进一步加强,特从管理、技术与经济三方面对三峡水库运行管理期内的库区生态环境保护工作提出建议,旨在为相关管理部门提供决策参考依据     

三峡重庆库区消落区基本特征与生态功能分析

三峡工程建成后,随水库运行将在库区两岸形成垂直落差30 m的消落区,面积达300多km2。消落区的形成可能会带来环境污染加重、土壤侵蚀和水土流失加大、植物多样性及生态系统被破坏、诱发地质灾害、暴发流行性疾病等生态环境问题。通过各种途径对消落区进行合理分类对于保护和改善库区生态环境有重要的意义。以三峡库区消落区的重庆段为例,结合三峡库区消落区的人文环境、气候、坡度、水深、地貌等区域基本特征,以遥感数据为基础,以GIS技术为手段,分析消落区的基本特点、人类活动对消落区的影响、消落区的生态环境问题以及生态功能定位,更好地保护消落区的生态安全。为政府和相关管理部门提供了三峡库区消落区生态环境保护、土地资源合理开发利用的理论依据。     

长江河口淡水资源利用与避咸蓄淡水库

开发利用长江口的淡水资源 ,首先要研究河口水质的污染程度以及咸潮入侵的时空变化规律。长江河口水质除边滩存在局部污染外 ,主槽水质良好。长江口南支、南港、北港盐水来源主要有北支倒灌和外海盐水直接入侵两种形式 ,盐水入侵具有周日、半月、季节和年际变化规律 ,由于北支倒灌咸水团的影响 ,低盐度值往往出现在大潮期和涨憩附近。通过修建边滩水库 ,达到控制引水时间、避咸蓄淡的目的。最长连续超标天数的推算是确定水库库容的关键问题 ,采用数理统计、二维数值模拟、ARMAX模型 +Markov模型等方法推算 ,几种方法相互印证 ,计算结果基本上符合实际情况。“避咸潮取水 ,蓄淡水保质” ,这是宝钢干部、科技人员总结出来的长江河口引水经验。长江口取水工程由取水系统、调蓄水库和输水系统等三大部分组成。长江口避咸蓄淡水库的成功经验 ,对沿海潮汐河口的淡水资源开发利用具有示范作用。     

竹园放流工程与城市污水海洋处置

沿海城市充分合理地利用海洋的自净能力，日益增加的大量城市污水收集后，经适当的陆上处理并最终通过深水管排放，是解决城市污水问题及可持续发展的对策之一。综述了城市污水海洋处置及国内外排海工程概况；上海市竹园放流工程运行前后长江口的水质、底质等环境状况监测资料的分析结果表明：竹园污水放流管自1993年12月完工启用后，由于初始稀释和输移扩散情况良好，并没有在长江口河口地区形成显著的污水混合区，初始稀释度符合或未超过国家标准（GWKB－2000），竹园放流管所排放的污水对长江口的影响轻微；阐述了陆上污水处理程度、污水再用、水污染防治、黄浦江水资源保育等问题和上海市污水排放与可持续发展之间的关系；并对长江三峡、南水北调工程实施后对长江河口地区可能造成的水质、生态影响进行了探讨。     

长江河口淡水资源利用与避咸蓄淡水库

开发利用长江口的淡水资源,首先要研究河口水质的污染程度以及咸潮入侵的时空变化规律。长江河口水质除边滩存在局部污染外,主槽水质良好。长江口南支、南港、北港盐水来源主要有北支倒灌和外海盐水直接入侵两种形式,盐水入侵具有周日、半月、季节和年际变化规律,由于北支倒灌咸水团的影响,低盐度值往往出现在大潮期和涨憩附近,通过修建边滩水库,达到控制引水时间、避咸蓄谈的目的。最长连续超标天数的推算是确定水库库容的关键问题,采用数理统计、二维数值模拟、ARMAX模型＋Markov模型等方法推算,几种方法相互印证,计算结果基本上符合实际情况。“避咸潮取水,蓄淡水保质”,这是宝钢干部、科技人员总结出来的长江河口引水经验。长江口取水工程由取水系统、调蓄水库和输水系统等三大部分组成。长江口避咸蓄淡水库的成功经验,对沿海潮汐河口的淡水资源开发利用具有示范作用。     

Impact on Mountainous Agricultural Development in the Three Gorges Reservoir Area forced by Migrants of the Three Gorges Project

The Three Gorges Project attracts worldwide attention because of the Three Gorges migrants, and the agriculture of the Three Gorges Reservoir Area is a foundation for the development of the Three Gorges migrants. The Three Gorges Reservoir Area is situated at the mountainous area with bad agricultural development conditions and relatively low levels of development. As a result, the large-scale migration fias special influence on its agricultural development, which has attracted much attention. The paper analyzes influence that the migrants have forced on its agricultural development based on the scientific data, and makes some explorations on the models that are suitable for the development of mountainous agriculture in the Three Gorges Reservoir Area.