聯(lián)系我們
地址:慶市川區(qū)衛(wèi)道(原雙竹鎮(zhèn))
13983250545

信:ycsh638

QQ:469764481
郵箱:ycsh6318@163.com

基于四大家魚產(chǎn)卵期所需的高流量脈沖特征值研究

發(fā)表時間:2022/02/26 15:17:30  來源:《水利水電技術(shù)(中英文)》雜志  瀏覽次數(shù):20819  
字體大小: 【小】 【中】 【大】
西南漁業(yè)網(wǎng)-豐祥漁業(yè)網(wǎng)秉承:求是務(wù)實不誤導(dǎo)不夸大不炒作!水產(chǎn)專業(yè)網(wǎng)站為您提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)!【鄭重提醒】:本站所有文章,如需轉(zhuǎn)載請注明出處,否則謝絕轉(zhuǎn)載!!謝謝合~
市場在變,我們的誠信永遠(yuǎn)不會變!

0 引 言

河流生態(tài)系統(tǒng)是人類和其它生物賴以生存的最重要的自然生態(tài)系統(tǒng)之一,為人類社會、經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展提供了水資源、航運、水能等豐富的生態(tài)服務(wù),對全球生態(tài)環(huán)境起著重要的調(diào)節(jié)和改善作用 。但是,水利工程的攔蓄、經(jīng)濟(jì)用水對生態(tài)用水的嚴(yán)重擠占、過度捕撈、污水的過度排放等人類活動造成了河流生態(tài)系統(tǒng)被嚴(yán)重破壞。徑流是河流生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,是河流物質(zhì)流、能量流、信息流的主要載體,為了保障河流生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展,近年來日益重視生態(tài)需水研究 。

目前用于生態(tài)需水計算的方法有很多,主要有水文學(xué)法、水力學(xué)法、生境模擬法和整體法四大類。水文學(xué)法主要是利用歷史流量資料確定河流生態(tài)需水量,一般計算較簡單,且對數(shù)據(jù)要求不高,但是計算過程忽略了生物參數(shù)及其相互影響的關(guān)系,缺乏明確的生態(tài)學(xué)意義。水力學(xué)法 較水文學(xué)法更為準(zhǔn)確,通過河流徑流量與河道斷面水力學(xué)特征的相互關(guān)系推求河流生態(tài)需水,但大多數(shù)水力學(xué)法未考慮河流季節(jié)性變化,一般不能用于季節(jié)性河流。生境模擬法 通過建立河流徑流量與目標(biāo)生物棲息地之間的關(guān)系,求得河流生態(tài)需水,其生態(tài)學(xué)意義明確,是目前較為合理、應(yīng)用較廣的一種研究方法。整體法從保護(hù)單一物種或生態(tài)目標(biāo)向生態(tài)完整性方向全面評估整個河流生態(tài)系統(tǒng)的需水狀況,計算結(jié)果能夠最大程度地保障生態(tài)基流,但需要大量水文數(shù)據(jù)、水力參數(shù)、生物數(shù)據(jù)和多學(xué)科專家咨詢意見,使用較少。

每一種方法都有其產(chǎn)生的獨特背景和適用條件,應(yīng)用這些方法時必須結(jié)合所評價對象的自身特點及評價要求。灌河流域內(nèi)有河南大別山國家級自然保護(hù)區(qū)、商城黃柏山自然保護(hù)區(qū)、商城肥鯢自然保護(hù)區(qū),除此外還有黃柏山國家森林公園、金剛臺國家地質(zhì)公園、“中原神水”湯泉池等旅游資源,具有重要生態(tài)功能,因此,本次研究選擇具有明顯生態(tài)學(xué)意義的生境模擬法進(jìn)行生態(tài)需水的研究。魚類是評價河流健康程度的重要指標(biāo),是河流生態(tài)系統(tǒng)生物鏈的頂端,對保證河流生態(tài)功能具有重要意義,所以此次生境模擬法選擇魚類作為指示物種 。由于魚類在不同生長階段對環(huán)境有不同的要求,在產(chǎn)卵期時,要滿足魚類洄游和產(chǎn)卵需求會對流量有特殊要求,而其他時間對環(huán)境要求較低,生態(tài)基流就可以基本滿足魚類生長需求。因此,本文認(rèn)為用生境模擬法來計算魚類產(chǎn)卵期需要的敏感生態(tài)需水,用計算簡單方便的Tennant法來計算生態(tài)基流是較適宜的生態(tài)需水計算組合方案。

雖然生境模擬法在生態(tài)需水的計算中已經(jīng)有了比較成熟的應(yīng)用,但仍存在一些弊端。首先在生境要素的選擇上不夠全面,比如侯俊 利用生境模擬法選擇水深、流速2個生境要素計算了雅魯藏布江中游的環(huán)境流量,但是忽略對魚類生長具有重要意義的水質(zhì)要素,所以本次研究在生境要素的選擇上加入了水質(zhì)因子,做到水量與水質(zhì)的統(tǒng)一;此外在計算時主要關(guān)注塑造棲息地的流量情況而忽略了水生生物生存的其他條件,如洪思揚 利用生境模擬法得到滿足棲息地指標(biāo)要求的生態(tài)流量,但是忽略了觸發(fā)魚類關(guān)鍵生命活動的生命節(jié)律信號,例如高流量脈沖,所以本次研究加入了觸發(fā)魚類產(chǎn)卵的高流量脈沖過程,使魚類生境條件更為完整。

本次研究以灌河為研究對象,以灌河魚類為目標(biāo)物種,利用Tennant法和生境模擬法計算了魚類生長產(chǎn)卵所需的生態(tài)基流和敏感生態(tài)需水并計算觸發(fā)魚類產(chǎn)卵河洄游的高流量脈沖特征值,完成了灌河生態(tài)需水過程的計算。灌河生態(tài)需水的計算對保證河流的連通性和完整性、恢復(fù)灌河魚類棲息地條件、維持灌河生物多樣性具有重大意義,并可為灌河水資源生態(tài)調(diào)度方案和生態(tài)修復(fù)方案的制訂提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

灌河古稱澮水,是淮河右岸二級支流,史河左岸一級支流,流域面積1 650 km2,干流全長164 km2,現(xiàn)有大型水庫鲇魚山水庫和中型水庫鐵佛寺水庫,水系情況如圖1所示。灌河屬亞熱帶向暖溫帶過渡的季風(fēng)濕潤氣候,多年平均氣溫為15~16 ℃,多年平均水面蒸發(fā)為777.2 mm, 多年平均降水量為1 241.4 mm。

基于四大家魚產(chǎn)卵期所需的高流量脈沖特征值研究

圖1 灌河流域水系分布

灌河上游有商城肥鯢自然保護(hù)區(qū)和黃柏山自然保護(hù)區(qū),有國家Ⅱ級保護(hù)動物黃緣閉殼龜和商城肥鯢,動植物物種豐富,水資源量也比較豐富,而中下游則面臨較多的生態(tài)問題。首先,流域內(nèi)修建的水庫和閘壩對河道的天然生境與河道連通性產(chǎn)生不利影響,較大程度上改變了天然徑流過程,對原有水生態(tài)系統(tǒng)易造成較大的破壞,影響青、草、鰱、鳙等產(chǎn)漂流性卵魚類的生存和繁衍;其次,灌河非法挖砂、農(nóng)田開墾等侵占活動直接改變了河流原始生境,加速了生物多樣性的降低;另外,漁業(yè)過渡捕撈導(dǎo)致魚類資源下降、優(yōu)勢物種小型化,使生態(tài)系統(tǒng)更加脆弱??傮w而言,流域內(nèi)水生生物多樣性正呈現(xiàn)出逐漸下降或呈低線波動狀態(tài),水生動物群落結(jié)構(gòu)正逐步趨于簡單化,主要經(jīng)濟(jì)魚類呈低齡化和小型化,種群數(shù)量明顯下降。經(jīng)過分析,本次研究選取生態(tài)系統(tǒng)破壞嚴(yán)重的鲇魚山水庫以下河段為研究對象,開展生態(tài)需水過程的研究。

2 研究方法

2.1 Tennant法

Tennant法在我國應(yīng)用比較廣泛,以河流年平均流量的百分比作為生態(tài)需水計算的基準(zhǔn)。研究表明,多年平均流量的10%是支撐水生生物生存的最小瞬時流量,此時的棲息地條件是貧瘠或者退化的;20%是保護(hù)棲息地條件的適宜標(biāo)準(zhǔn);在小河流中,30%接近最佳棲息地標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 生境模擬法

生境模擬法首先需要確定目標(biāo)物種并繪制目標(biāo)物種水深、流速等生境因子的適宜性曲線,再利用水動力水質(zhì)模型模擬研究區(qū)不同流量下水深、流速和水質(zhì)的情況,最后通過模擬結(jié)果與適宜性曲線的耦合繪制流量-生境可利用面積(Q-A )關(guān)系曲線,求得敏感生態(tài)需水。

2.2.1 目標(biāo)物種選取與適宜性曲線繪制

選擇合適的魚類作為目標(biāo)物種時,要綜合考慮魚類的數(shù)據(jù)完整性、環(huán)境敏感性、經(jīng)濟(jì)價值、生態(tài)價值和瀕危程度等 。據(jù)調(diào)查,灌河魚類有42種,其中包括四大家魚、鯉、鯽以及黃鱔等常見的經(jīng)濟(jì)物種。由于商城肥鯢、黃緣閉殼龜?shù)缺Wo(hù)物種多位于水量豐富的鲇魚山水庫上游,本次研究不予考慮。而對中下游魚類調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)狀灌河上已經(jīng)沒有四大家魚的自然種群分布,均為人工放養(yǎng)且呈現(xiàn)低齡化、小齡化趨勢,四大家魚對比其他經(jīng)濟(jì)魚類有較高的環(huán)境敏感度、豐富的研究數(shù)據(jù)資料、較高的經(jīng)濟(jì)價值且衰退趨勢明顯,綜合考慮選取四大家魚作為目標(biāo)物種。

適宜性曲線是用來量化目標(biāo)物種對棲息地流速、水深等生境因子的喜好程度,范圍從0到1,值越大代表適宜性越好 。一般對魚類生境的研究,主要選擇水深、流速2個生境要素,但由于灌河局部水污染比較嚴(yán)重,陶家河入河口附近水質(zhì)甚至達(dá)到V類,對灌河魚類生存有明顯影響,因此,本次研究加入水質(zhì)因子。通過水質(zhì)現(xiàn)狀評價發(fā)現(xiàn)灌河水污染超標(biāo)因子主要有氨氮、TP、COD 。周永欣等 發(fā)現(xiàn)氨氮對魚類有較高的毒性,致死濃度或亞致死濃度暴露的魚類均出現(xiàn)鰓組織損傷,易雨君 研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)非離子氨濃度在 0.3 mg/L 以上時,對體長為 10.42 cm 的草魚生長產(chǎn)生明顯的毒害作用。綜合考慮選取水深、流速和氨氮3個生境要素并繪制生境適宜性曲線。

2.2.2 水動力水質(zhì)模型

利用MIKE21來搭建二維水動力水質(zhì)模型,該模型主要由劃分計算網(wǎng)格模塊、確定進(jìn)出口的邊界條件、率定模型的計算參數(shù) 3 個部分組成 ,具體建模步驟如下。

(1)搭建模擬區(qū)域地形網(wǎng)格。

根據(jù)灌河的地形特點,采用非結(jié)構(gòu)性三角網(wǎng)格,網(wǎng)格生成后,加載具體的實測高程數(shù)據(jù)散點對生成的網(wǎng)格節(jié)點進(jìn)行插值,生成地形網(wǎng)格。灌河計算地形網(wǎng)格如圖2所示。

基于四大家魚產(chǎn)卵期所需的高流量脈沖特征值研究

圖2 灌河地形網(wǎng)格

(2)確定邊界條件和各項參數(shù)。

模型采用2個邊界,上游分別為流量邊界和水質(zhì)邊界,下游為水位邊界和水質(zhì)邊界。模型參數(shù)主要有糙率、擴(kuò)散系數(shù)和衰減系數(shù),參數(shù)確定主要是先根據(jù)文獻(xiàn)確定參數(shù)的取值范圍,再通過不斷調(diào)整參數(shù)取值使誤差最小,從而確定模型參數(shù)。最終確定基本糙率為0.025、氨氮擴(kuò)散系數(shù)取1.5 m /s, 衰減系數(shù)取0.1 d 。

(3)模型率定。

模型共模擬了2016年1—9月的水動力水質(zhì)模擬,本次率定選擇馬堽斷面的水位、水質(zhì)資料對模型水動力和水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行率定,馬堽斷面的位置如圖3所示,水位實測值和模擬值對比如圖4所示,氨氮實測值和模擬值如圖5所示。采用相對誤差對模型精度進(jìn)行評定,水位和氨氮的計算值與實測值的平均相對誤差為8.4%和14.7%,猜測造成誤差的主要原因是測量過程中產(chǎn)生誤差和水質(zhì)模塊中只考慮了擴(kuò)散系數(shù)和衰減系數(shù),而沒有考慮到更復(fù)雜的生態(tài)狀況等。

基于四大家魚產(chǎn)卵期所需的高流量脈沖特征值研究

圖3 監(jiān)測斷面位置

基于四大家魚產(chǎn)卵期所需的高流量脈沖特征值研究

圖4 水位實測值和模擬值對比

基于四大家魚產(chǎn)卵期所需的高流量脈沖特征值研究

圖5 氨氮實測值和模擬值對比

(4)運行模型。

運行模型,得到模擬結(jié)果。根據(jù)鲇魚山水庫多年流量資料和灌河實測水質(zhì)數(shù)據(jù),以1 m /s為起推流量進(jìn)行模型模擬。通過模擬得到不同流量下的水深、流速和氨氮情況。

基于四大家魚產(chǎn)卵期所需的高流量脈沖特征值研究

2.2.3 流量-生境可利用面積關(guān)系

將水動力水質(zhì)模型模擬得到的水深、流速和氨氮分布情況導(dǎo)入GIS中,對照適宜性曲線確定每個網(wǎng)格各個生境因子的適宜性指標(biāo)并據(jù)此計算綜合生境適宜度。綜合生境適宜度計算方法主要有3種,本次研究選擇公式(1),可以體現(xiàn)生境因子綜合作用的結(jié)果。

基于四大家魚產(chǎn)卵期所需的高流量脈沖特征值研究

式中,HSI為生境適宜度;SI1、SI2、SI3為各要素的適宜性指標(biāo)。

HSI代表魚類對環(huán)境的適宜性,值越大代表魚類對環(huán)境適宜性越高,當(dāng)HSI<0.5時,表示適宜性較差,不適合魚類生存;當(dāng)0.5<HSI<0.8,表示一般適宜,可供魚類生存,但適宜性不高;HSI>0.8表示適宜性強(qiáng),是魚類理想的生境。本次研究選擇HSI>0.8的區(qū)域作為適宜生境,通過GIS篩選出符合條件的網(wǎng)格并計算面積。研究河段每單位長度對應(yīng)的可利用面積計算公式為

基于四大家魚產(chǎn)卵期所需的高流量脈沖特征值研究

式中,Ahuw為研究河段每單位長度的生境可利用面積(m /m);Ahuw為長度為有效斷面距離的每個單元水平面積(m );L為研究河段總長度(m)。

根據(jù)上述步驟得到的計算結(jié)果繪制流量-可利用生境面積(Q-A )關(guān)系曲線,曲線第一個拐點即增長速度最快的點對應(yīng)的流量為最小生態(tài)流量,第二個拐點即可利用生境面積最大的點對應(yīng)的流量為適宜生態(tài)流量。

2.3 高流量脈沖過程計算

高流量脈沖主要發(fā)生在產(chǎn)卵期,可以刺激魚類洄游和產(chǎn)卵,也是塑造河床形態(tài)及底質(zhì)條件的關(guān)鍵因素,MATHEWS等 提出了高流量脈沖的34個水文指標(biāo),根據(jù)灌河實際需要,本次選取峰值流量、平均流量、持續(xù)時間和發(fā)生次數(shù)4個指標(biāo)進(jìn)行研究。由于缺乏觸動魚類產(chǎn)卵繁殖的明確的流速、水深資料,對高流量脈沖的研究也未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),這里參照梁友 對淮河水系研究的成果簡單按年徑流的 50%頻率給出高流量脈沖推薦值。其次,高流量脈沖要持續(xù)3 d以上才能刺激魚類進(jìn)行洄游產(chǎn)卵 ,因此定義流量頻率大于50%且持續(xù)時間超過3 d的為一個高流量脈沖過程,每年產(chǎn)卵期要有1~2次高流量脈沖過程,才能滿足魚類產(chǎn)卵需求。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)基流

結(jié)合灌河中下游水資源短缺且非汛期斷流等狀況,本次研究選擇多年平均流量的20%作為生態(tài)基流,根據(jù)鲇魚山水庫多年徑流資料直接計算得生態(tài)基流為3.4 m3/s, 表示魚類一般用水期生存所需的最小生態(tài)流量為3.4 m3/s。

3.2 敏感生態(tài)需水

參考相關(guān)文獻(xiàn) [19]可得四大家魚非產(chǎn)卵期為8月—次年2月,產(chǎn)卵期為3—7月。查閱相關(guān)文獻(xiàn)并進(jìn)行綜合分析得,鯉科魚類產(chǎn)卵期的適宜水深、流速和氨氮范圍分別為0.4~2 m、0.2~1.2 m/s、0.3~1.3 mg/L,其中,在0.8~1.5 m的水深范圍、0.4~0.8 m/s的流速范圍和0~0.3 mg/L的氨氮濃度范圍內(nèi)最為適宜 。具體適宜性指標(biāo)曲線如圖6所示。

通過模型模擬得到不同流量下的四大家魚流量下的生境可利用面積,繪制得到Q-Ahuw關(guān)系曲線(見圖7)。

基于四大家魚產(chǎn)卵期所需的高流量脈沖特征值研究

圖7 四大家魚流量-可利用生境面積(Q-A )關(guān)系曲線

由圖7可知,曲線第一個轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的流量是12 m3/s, 這是滿足灌河四大家魚產(chǎn)卵需求的最小流量,最高點對應(yīng)的流量為20 m3/s, 這是滿足魚類產(chǎn)卵的適宜流量。由于水文過程的隨機(jī)性和周期性,生態(tài)需水的確定要結(jié)合保證率要求,低流量高保證率要比高流量低保證率更具備現(xiàn)實可實現(xiàn)性,而且對鲇魚山水庫多年流量資料分析可知在敏感期穩(wěn)定達(dá)到20 m3/s的流量基本無法實現(xiàn),因此本次選擇12 m3/s作為四大家魚敏感生態(tài)需水。由于灌河整體河段較長,計算結(jié)果無法全部顯示,這里選擇其中具有代表性的一段,展示12 m3/s流量下的各指標(biāo)適宜性情況(見圖8)。

基于四大家魚產(chǎn)卵期所需的高流量脈沖特征值研究

圖8 12 m3/s流量下的綜合適宜性情況

由圖8可知,流量為12 m3/s時,綜合適宜性指數(shù)在0.8以上的適宜區(qū)域大塊成段存在,有些區(qū)域不連續(xù),但加上0.5以上的相對適宜區(qū)域可以基本連成比較完整連續(xù)的生境適宜區(qū)域,可以基本滿足四大家魚進(jìn)行產(chǎn)卵繁殖等各項生命活動的需要,計算結(jié)果較為合理。

3.3 高流量脈沖過程

由鲇魚山水庫1956—2016年共61年的徑流資料計算得高流量脈沖推薦值為24 m3/s, 即流量達(dá)到24 m3/s且持續(xù)時間超過3 d為一次高流量脈沖過程,魚類在高流量脈沖的刺激下開始產(chǎn)卵。利用近10 a鲇魚山水庫日流量資料對高流量脈沖過程進(jìn)行統(tǒng)計,統(tǒng)計結(jié)果如表1所列。

基于四大家魚產(chǎn)卵期所需的高流量脈沖特征值研究

表1 鲇魚山水庫漲水期高流量脈沖特征值

峰值流量中2015年峰值流量達(dá)312 m3/s, 與其他高流量脈沖過程中的峰值流量相差較大,屬于極值流量,為計算結(jié)果的合理性考慮,在計算平均值時將其忽略。由表1知,灌河大部分年份產(chǎn)卵期內(nèi)都會有2次的高流量脈沖過程,且持續(xù)時間較長,豐水年和枯水年略有差異,總體可以滿足四大家魚洄游和產(chǎn)卵需求。

3.4 結(jié)果討論

通過計算得灌河生態(tài)基流為3.4 m3/s, 敏感生態(tài)需水為12 m3/s, 換算成生態(tài)需水總量即一般用水期所需生態(tài)需水量為0.62億m3,產(chǎn)卵期所需生態(tài)需水量為1.55億m3,年生態(tài)需水量共2.17億m3。具體生態(tài)流量過程線如圖9所示(“本文生態(tài)流量計算”曲線)。

為了驗證本次研究計算結(jié)果的合理性,將本文計算結(jié)果與Tennant法計算結(jié)果相比較,計算結(jié)果如圖9所示。

基于四大家魚產(chǎn)卵期所需的高流量脈沖特征值研究

圖9 不同方法的計算結(jié)果對比

結(jié)果顯示部分月份生態(tài)需水計算結(jié)果相差較大,汛期(6—9月)Tennant法計算生態(tài)需水普遍大于本文計算結(jié)果,非汛期則普遍小于本文計算結(jié)果,主要由于灌河是季節(jié)性河流,汛期和非汛期流量差異較大,流量年內(nèi)分配非常不均勻。Tennant法沒有直接考慮到水生生物的生境要求,可能會造成部分生物非汛期水量不足,無法進(jìn)行正常的生命活動。計算結(jié)果顯示,本文計算生態(tài)流量結(jié)果占各月多年平均流量的22%和58%之間,處于較好到很好的范圍內(nèi),說明本次計算結(jié)果總體比較合理。

4—7月是四大家魚的產(chǎn)卵高峰期,以近十年的日均流量過程研究灌河高流量脈沖過程(見圖10),由圖可知,平均每年約2次高流量脈沖,由表1值每次平均持續(xù)16天,每次平均流量為50.23,可知一次脈沖的放水量約為292.8萬m3。

基于四大家魚產(chǎn)卵期所需的高流量脈沖特征值研究

圖10 灌河高流量脈沖過程

本文研究方法比較適用于具有重要生態(tài)功能的流域和地區(qū),計算過程以保證健康的河流生態(tài)系統(tǒng)和塑造完整的生物棲息地為目的,生態(tài)學(xué)意義顯著。但研究方法仍存在不足之處,比如需要較多的生物資料和水文資料,由于條件的限制,部分資料是從相關(guān)論文或者網(wǎng)上其他資料里進(jìn)行獲取,與真實情況可能會產(chǎn)生一些誤差。

3.5 生態(tài)需水過程評估及保障措施

生態(tài)需水的保障程度是生態(tài)系統(tǒng)健康評價的標(biāo)準(zhǔn)之一,年代太早的徑流數(shù)據(jù)可能無法代表現(xiàn)在的河流水文狀況,所以選擇鲇魚山水庫近10年日徑流資料計算生態(tài)需水保證率,得到生態(tài)基流保證率為65%,敏感生態(tài)需水保證率為46%。在生長期時(8月—次年2月),鲇魚山水庫下泄水量較少,有些月份甚至不泄水導(dǎo)致下游部分河段斷流,生態(tài)需水保證率得不到滿足,生態(tài)功能部分喪失。在產(chǎn)卵期時(3—7月),豐水年和平水年下泄總水量比較豐富,但不同月份下泄水量差異較大,不滿足生態(tài)需水過程性??菟攴萑彼容^嚴(yán)重,生態(tài)需水保證率低,對生物影響較大。因此,應(yīng)該通過各種工程和非工程措施調(diào)節(jié)河流的水深、流速和水質(zhì),使其盡可能滿足四大家魚生長產(chǎn)卵的需要。

生態(tài)需水保障措施主要有:(1)灌河流域內(nèi)農(nóng)業(yè)是用水大戶,水源主要為鲇魚山水庫水,現(xiàn)狀用水效率有待提高的特點,把農(nóng)業(yè)節(jié)水作為主攻方向,深度挖掘農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力,節(jié)約水資源,增加灌河生態(tài)用水有效供給。同時加強(qiáng)雨洪、再生水非常規(guī)水源的利用。(2)已有規(guī)劃規(guī)劃在灌河干流涂寨村新建攔河壩一座,在小河入灌河口下游新建一座攔河閘壩,在河鳳橋鄉(xiāng)、上石橋鎮(zhèn)、馬崗集鄉(xiāng)等穿鎮(zhèn)區(qū)河段設(shè)置4座生態(tài)堰。通過生態(tài)補(bǔ)源工程的建設(shè)來保障下游灌河生態(tài)用水。(3)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)生態(tài)需水、生活需水和工業(yè)需水等,改進(jìn)鲇魚山水庫調(diào)度方式,加強(qiáng)流域內(nèi)統(tǒng)一調(diào)度,加強(qiáng)生態(tài)流量的監(jiān)測,建立生態(tài)流量預(yù)警機(jī)制。

4 結(jié) 論

本文選取灌河鲇魚山水庫下游河段為對象進(jìn)行生態(tài)需水研究,基于Tennant法和生境模擬法計算四大家魚不同生命階段的生態(tài)流量,得到以下結(jié)論:

(1)利用Tennant法計算了四大家魚生長期最小生態(tài)流量即生態(tài)基流為3.4 m /s, 利用水動力水質(zhì)模型模擬得到Q-A 關(guān)系曲線求得滿足灌河四大家魚產(chǎn)卵需求的最小流量12 m /s, 滿足魚類產(chǎn)卵的適宜流量20 m /s, 產(chǎn)卵期還需要1~2次,流量大于24 m /s且持續(xù)3 d以上的高流量脈沖過程來刺激魚類產(chǎn)卵,年生態(tài)需水量共2.17億m 。

(2)根據(jù)歷史流量資料知,灌河生態(tài)基流保證率和敏感生態(tài)需水保證率較低,高流量脈沖過程保證率較高,需要通過灌溉節(jié)水、生態(tài)補(bǔ)源以及生態(tài)調(diào)度等方式進(jìn)行調(diào)節(jié),使其滿足四大家魚生境需求。

魚類生境不僅與水深、流速和氨氮有關(guān)系,還與水溫、溶解氧等因素有關(guān),各因素間亦有相互影響,生境適宜度模型如何選取合適的因素并進(jìn)行準(zhǔn)確的量化是今后生態(tài)需水研究的難點。

作者簡介:

呂翠美(1982—),女,副教授,博士,主要從事水文與水資源方面研究。E-mail:lvcuimei305@163.com;

*劉苗苗(1996—),女,碩士研究生,主要從事生態(tài)需水方面研究。E-mail:2857321299@qq.com;

引用:

呂翠美,劉苗苗,王民,等. 基于四大家魚生境需求的灌河生態(tài)需水過程研究[J]. 水利水電技術(shù)( 中英文) ,2021,52( 5) : 149-157.

LYU Cuimei,LIU Miaomiao,WANG Min,et al. Habitat demand of four major Chinese carps-based study on process of eco-water demand ofGuanhe River [J]. Water Resources and Hydropower Engineering,2021,52( 5) : 149-157.

聲明:轉(zhuǎn)載文是出于傳遞更多信息之目的。若有標(biāo)注錯誤或侵犯了您的合法權(quán)益,請與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將及時更正、刪除,謝謝
“養(yǎng)魚第一線”微信公眾訂閱號

關(guān)"養(yǎng)魚第一線"微信公眾帳號和養(yǎng)魚第一線劉文俊視頻號!將會定期向你推送本號信息將為你精誠服務(wù)!

文章評論
發(fā)表評論:(匿名發(fā)表無需登錄,已登錄用戶可直接發(fā)表。) 登錄狀態(tài): 未登錄,點擊登錄
電腦網(wǎng)址: http://dollarslicenewyork.com 地址:重慶市永川區(qū)衛(wèi)星湖街道  手機(jī)網(wǎng)址:http://m.yc6318.cn
重慶市永川區(qū)雙竹漁業(yè)協(xié)會,重慶市永川區(qū)水花魚養(yǎng)殖專業(yè)合作社,重慶吉永水產(chǎn)品養(yǎng)殖股份合作社,重慶市永川區(qū)豐祥漁業(yè)有限公司
本站聯(lián),微信:ycsh638,QQ:469764481,郵箱:ycsh6318@163.com

ICP網(wǎng)備案/許可證號渝ICP備2020014487號-1

渝公網(wǎng)安備50011802010496號

誠信共建聯(lián)盟