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《河海大学》 2007年
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长江生态系统对大型水利工程的水文水力学响应研究

马颖  
【摘要】: 大型水利工程建成运用后,改变了工程下游的水沙条件,从而引起水文、水力学要素、泥沙、河床地形、水质和水温等生物赖以生存的生境要素发生变化。为了维护生态系统的健康和水生生物的多样性,急需研究这些要素的变化规律。本文选用长江作为研究河流。 首先,系统阐述了河流生态系统的组成、结构、特点和功能。水生生境作为其重要组成部分,是水生生物赖以生存的非生物环境,也是人类活动影响的第一级变化,其主要组成水文要素和水力学要素是本文研究的重点。 其次,研究了葛洲坝、丹江口、三峡水库等大型水利工程对长江水文要素的影响。对比分析了水利工程建设前后的河流径流、泥沙等水文要素及其特征值,结果表明水库在一定程度上影响了其下游的水文情势,如径流年内分配趋于平缓,输沙量过程呈减小趋势,其影响程度与水库库容大小、水库运行方式以及研究站点与水库的距离远近有关。应用主成分分析法(PCA),定量分析了人类活动特别是水利工程修建对水文要素的影响,并筛选出受人类活动影响变化较为显著的水文变量。 第三,分析了水利工程修建对长江水沙相关关系的影响。结果表明水库对河流水沙关系有一定程度影响,水沙变化在一定程度上不同步,受水库库容大小、调度运行方式以及距离研究站点远近等条件的约束。 最后,本文选取葛洲坝下游中华鲟产卵场为研究河段,对其水力学要素进行分析。一是模拟计算了中华鲟繁殖适宜流量条件下产卵场的相应流速范围,水力半径、切应力、水流功率等水力学要素。二是模拟计算了三峡水库建坝前后产卵场水力学要素,并对其变化进行分析。模拟结果表明三峡水库建坝后各水力学要素都有不同程度的减小,这可能会对中华鲟的繁殖产生一定的影响。 该论文为进一步研究人类活动对长江生态系统的影响,维护长江生态系统健康和生物多样性提供了参考。
【学位授予单位】:河海大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TV131;TV12

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