金沙江下游大坝建设对纵向连通性的影响研究

金沙江下游生态系统的复杂多样性使其成为众多重点保护、濒危、珍稀和特有鱼类等集中分布的水生生物多样性中心,但近年来因高密度、高强度梯级水电站工程建设的阻隔影响而明显衰退。为采取有效措施恢复连通性以减缓不利影响,以流域为单元,基于金沙江下游干流及支流DEM和水库、水电站建设数据,采用树状水系连通性指数方法分析流域内大坝所造成的阻隔影响,并对金沙江下游纵向连通性进行了评价。结果表明当大坝通过能力逐步提升,尤其是提升至0.7后,水系整体连通度呈显著增大趋势,连通性明显向好;金沙江下游水系连通性修复次序建议为,第一期:黑水河、西溪河、牛栏江;第二期:普渡河、西宁河、龙川江、鲹鱼河;远期:横江、普隆河、美姑河、以礼河、勐果河、小江。研究结果可为制定和实施流域鱼类洄游通道恢复工程及行动计划、促进水生生物保护提供基础支撑。

闸坝对北运河流域河流栖息地连通性的影响

河流栖息地连通性对于河流水生态系统质量与稳定性至关重要,是河流生态复苏与健康保障的关键,如何量化坝址对于河流栖息地连通性的影响对于水生态保护与修复具有重要意义。研究选取北方典型多闸坝河流北运河为研究对象,利用树状河网连通性指数(Dendritic Connectivity Index,DCI)进行流域河网内闸坝对于河流栖息地连通性影响的定量分析,经1980年、2000年、2020年3个不同时期的流域闸坝空间数量、闸坝切割河段长度及总河长及DCI值关系分析表明:3个不同时期流域闸坝数量分别为11、20、23个,DCI值分别为51.6、28.7、26.5,从1980-2020年的40 a间,闸坝数量增加了109.1%,而DCI降低了48.6%,反映出河流栖息地连通性状况在变差。研究还表明不同空间位置的闸坝对河流栖息地连通性的影响特征存在差异,表现为位于干流的闸坝比支流的更影响河流栖息地连通性,模拟计算显示北运河干流闸坝影响河流栖息地连通性的平均程度是支流的10倍左右。流域鱼类种类和数量调查也表明北运河内的闸坝数量的增加对河流栖息地连通性产生较为明显不利影响。通过提高闸坝DCI值实现流域河流栖息地连通性保障的分析,对于多闸坝河流生态复苏及保护修复具有一定指导意义。

水电梯级开发对河流生境质量及纵向连通性影响评价——以五布河和藻渡河为例

河流物理生境是维持河流生物多样性及生态功能的关键因素。生境质量的好坏能反应河流健康的程度。以我国西南地区的五布河和藻渡河为例,采用河流生境调查方法(RHS)和树状水系连通性指数(DCI)定量评估水电梯级开发和水坝建设对河流物理生境质量和河流纵向连通性的影响。结果表明,水电梯级开发后,五布河干流未受水坝明显影响河段、库区河段、减水河段分别为20.48、43.34、18.09 km,占总长度的25.0%、52.9%、22.1%。藻渡河干流河口至双河口段未受水坝明显影响河段、库区河段、减水河段分别为58.61、8.28、18.99 km,占总长度的68.2%、9.6%、占22.1%。水电梯级开发后,五布河干流河流片段由26个增至29个,藻渡河干流河流片段由2个增至5个。两条河流纵向连通性分别降低了7.8%和38.0%。五布河坝下减水河段生境质量降低14.1%,库区河段生境质量变化不明显。藻渡河减水河段生境质量与近自然河段无显著差异;两座坝后式电站库区河段生境质量明显低于近自然河段。水电梯级开发对两条河流物理生境的影响与水坝位置选择、建坝前的自然阻隔数量与分布、河流地貌特征、水电资源开发方式等密切相关。

水利工程对河网连通性的影响研究——以太湖西苕溪流域为例

河网连通性对维护河流生态系统的结构和功能具有重要作用,水利工程可改变天然河网的连通性,直接威胁到河流生态系统的健康与稳定。利用空间分析、连续性指标以及树状河网连通性指数等方法,深入探讨了闸坝对河网连通性的影响。结果表明,树状河网连通性指数能够较为全面地分析不同数量、可通过性及地理位置的闸坝对河网连通性的影响,可以广泛应用于流域规划过程中不同方案的比较,从而为水利工程设施的选址及设计提供参考。

闸坝对河流栖息地连通性的影响研究

河流栖息地连通性对河流生态系统的健康与稳定具有重要作用,闸坝改变了河流的连通性,对水生生物的栖息地产生一定影响。利用树状水系连通性指数的方法,对潍河流域诸城段的连通性进行了研究,发现从1980-2010年,研究段水系的连通性由56.11下降为31.57,降低了43.7%;河流的连通性随着闸坝可通过能力p的增加逐渐增加,并且增加的幅度越来越大,尤其当p>0.8时,河流连通性明显增加;利用可通过能力对连通性的影响,计算拆除每个闸坝后整个水系连通性的增量,确定闸坝拆除的优先次序。

闸坝对抚河流域连通性的影响研究

着重研究闸坝对流域连通性的影响(以抚河为例),通过对比分析侧向和纵向连通性指标与树枝状河网连通性指标的差异,以选择最合理的评价指标,来研究闸坝通过哪些方面对流域连通性形成阻隔、破坏。选用树枝状连通性指数对流域进行评价,探讨闸坝的数量、所处的地理位置以及自身通过能力对连通性的影响。最后,探索障碍优先级移除闸坝的可行性,借助对闸坝随机模拟移除和通过分析确定优先顺序模拟移除作对比研究,证实闸坝通过优先级拆除的合理性。