長江生態(tài)系統(tǒng)對大型水利工程的水文水力學(xué)響應(yīng)研究.pdf

1、大型水利工程建成運用后，改變了工程下游的水沙條件，從而引起水文、水力學(xué)要素、泥沙、河床地形、水質(zhì)和水溫等生物賴以生存的生境要素發(fā)生變化。為了維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的健康和水生生物的多樣性，急需研究這些要素的變化規(guī)律。本文選用長江作為研究河流。 首先，系統(tǒng)闡述了河流生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、特點和功能。水生生境作為其重要組成部分，是水生生物賴以生存的非生物環(huán)境，也是人類活動影響的第一級變化，其主要組成水文要素和水力學(xué)要素是本文研究的重點。

2、 其次，研究了葛洲壩、丹江口、三峽水庫等大型水利工程對長江水文要素的影響。對比分析了水利工程建設(shè)前后的河流徑流、泥沙等水文要素及其特征值，結(jié)果表明水庫在一定程度上影響了其下游的水文情勢，如徑流年內(nèi)分配趨于平緩，輸沙量過程呈減小趨勢，其影響程度與水庫庫容大小、水庫運行方式以及研究站點與水庫的距離遠(yuǎn)近有關(guān)。應(yīng)用主成分分析法(PCA)，定量分析了人類活動特別是水利工程修建對水文要素的影響，并篩選出受人類活動影響變化較為顯著的水文變量。

3、 第三，分析了水利工程修建對長江水沙相關(guān)關(guān)系的影響。結(jié)果表明水庫對河流水沙關(guān)系有一定程度影響，水沙變化在一定程度上不同步，受水庫庫容大小、調(diào)度運行方式以及距離研究站點遠(yuǎn)近等條件的約束。 最后，本文選取葛洲壩下游中華鱘產(chǎn)卵場為研究河段，對其水力學(xué)要素進(jìn)行分析。一是模擬計算了中華鱘繁殖適宜流量條件下產(chǎn)卵場的相應(yīng)流速范圍，水力半徑、切應(yīng)力、水流功率等水力學(xué)要素。二是模擬計算了三峽水庫建壩前后產(chǎn)卵場水力學(xué)要素，并對其變化進(jìn)行分析。模擬