水能梯级开发生态影响评价阈值研究

【摘要】：水能梯级开发指在河流或河段上布置系列阶梯式水利枢纽的开发方式,主要目的是充分利用河流落差和渠化河道,最大限度地开发河流的水能资源,是我国目前水能资源利用的主要形式。水能梯级开发在极大推动社会经济发展的同时,其引起的生态问题也日益凸现,如河流水动力条件的改变、传统的饵料输送过程改变、食物链破坏、生物栖息地的环境恶化、标志性生物的消失等,进而破坏流域原有自然生态系统的完整性。如何缓解社会经济效益和流域生态保护间的矛盾,协调水能梯级开发与流域生态系统间的关系,做到人与自然的和谐共处,是水能梯级开发必须考虑的重大问题。 由于流域本身是一个完整的生态系统,与单一电站建设的水电开发利用相比,水能梯级开发在生态系统中的镶嵌与驱动作用更为显著,对流域生态系统的影响具有群体性、系统性、连续性和累积性特征,对其生态影响因子及作用规律还缺乏有效的识别与揭示,也无法对水能梯级开发行为的生态影响进行科学评价。本研究以水能梯级开发为背景,从其对生态系统的影响与驱动本质出发,揭示了水能梯级开发对生态因子的影响特征与规律,构建了水能梯级开发生态影响评价指标框架,建立了水能梯级开发生态影响评价阈值。在此基础上,以雅砻江下游梯级开发为评估对象,进行了生态影响评价的综合示范应用。主要研究结果包括: (1)基于水能梯级开发行为对生态系统的驱动本质,从非生物影响和生物影响两方面入手,系统分析水能梯级开发对生态因子的影响特征及规律。 (2)依据水能梯级开发对生态因子的影响特征与规律,明确生态因子间的响应属性、响应程度及相互逻辑关系,构建水能梯级开发生态因子响应网络,建立基于流域生态完整性的水能梯级开发生态影响评价指标框架。 (3)利用德尔菲法标定生态影响评价指标权重,根据指标相对变化率将评价指标界定为极差、差、中、良、优五个阈值等级,并结合水能梯级开发生态影响评价实际需要,将生态影响阈值等级“良”的下限触发点设定为水能梯级开发生态影响评价阈值,即生态完整性指数A=0.739时,为水能梯级开发生态完整性的突变点和阈值点。 (4)以雅砻江下游四级电站的梯级开发为评价对象,依据该流域现有梯级规划设计方案,对入流频率50%条件下的流域生态影响进行了定量评价,可知该模式对应的雅砻江下游流域生态完整性均处于“中”的状态,整体处于生态完整性相对较差的状态,即超出了本研究所给定的生态影响评价阈值。 【关键词】：水能梯级开发 生态影响评价 指标框架 生态影响评价阈值 生态完整性 雅砻江流域
【学位授予单位】：四川大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TV213;X820.3
【目录】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 研究背景11
• 1.2 研究目的和意义11-12
• 1.2.1 研究目的11-12
• 1.2.2 研究意义12
• 1.3 研究进展12-16
• 1.3.1 水电工程生态影响研究进展12-14
• 1.3.2 生态阈值研究进展14-16
• 1.3.3 发展趋势及关键科学技术问题16
• 1.4 主要研究内容16-17
• 1.4.1 水能梯级开发对流域生态系统影响识别16
• 1.4.2 水能梯级开发生态影响评价指标构建16-17
• 1.4.3 水能梯级开发生态影响评价阈值构建17
• 1.4.4 雅砻江下游梯级开发生态影响评价17
• 1.5 研究思路及技术路线17-18
• 1.5.1 研究思路17
• 1.5.2 研究技术路线17-18
• 第二章 水能梯级开发对流域生态系统影响识别18-27
• 2.1 引言18-19
• 2.2 水能梯级开发生态影响因子的层次结构19
• 2.3 水能梯级开发对非生物因子的影响19-25
• 2.3.1 流量、流速及水深变化分析19-20
• 2.3.2 水温影响分析20
• 2.3.3 水质影响分析20-21
• 2.3.4 土壤侵蚀影响分析21
• 2.3.5 水体面积影响分析21-22
• 2.3.6 河流曲度影响分析22-23
• 2.3.7 水体连通性影响分析23
• 2.3.8 河岸带影响分析23
• 2.3.9 流域气候影响分析23-24
• 2.3.10 覆被变化影响分析24-25
• 2.3.11 廊道连通性影响分析25
• 2.4 水能梯级开发对生物因子的影响25-27
• 2.4.1 水生生物影响分析25-26
• 2.4.2 陆生生物影响分析26-27
• 第三章 水能梯级开发生态影响评价指标构建27-44
• 3.1 引言27-28
• 3.2 水能梯级开发生态影响评价指标构建原则28-29
• 3.2.1 科学性原则28
• 3.2.2 整体性原则28
• 3.2.3 动态性原则28
• 3.2.4 实用性原则28-29
• 3.2.5 主导性原则29
• 3.3 水能梯级开发生态影响评价指标构建流程29
• 3.4 水能梯级开发生态影响评价指标构建方法29-39
• 3.4.1 水能梯级开发生态因子响应网络29-32
• 3.4.2 水能梯级开发生态影响评价指标层次32-33
• 3.4.3 水能梯级开发水生生态完整性评价指标33-37
• 3.4.4 水能梯级开发陆生生态完整性评价指标37-39
• 3.5 水能梯级开发生态影响评价指标框架39-44
• 3.5.1 水能梯级开发生态影响评价指标框架39-40
• 3.5.2 水能梯级开发生态影响评价指标属性40-44
• 第四章 水能梯级开发生态影响评价阈值构建44-62
• 4.1 引言44
• 4.2 水能梯级开发生态影响评价阈值构建流程44-45
• 4.3 水能梯级开发生态影响评价指标权重45-49
• 4.3.1 专家咨询问卷设计45-46
• 4.3.2 指标权重计算46-49
• 4.4 水能梯级开发生态影响评价阈值等级49-61
• 4.4.1 评价指标阈值等级划分方法49-51
• 4.4.2 评价指标阈值等级划分51-61
• 4.5 水能梯级开发生态影响评价阈值61-62
• 4.5.1 综合评价阈值等级61-62
• 4.5.2 综合评价阈值62
• 第五章 雅砻江下游梯级开发生态影响评价62-80
• 5.1 引言62
• 5.2 评价工作流程62-63
• 5.3 雅砻江水能梯级开发工程概况63-65
• 5.3.1 雅砻江干流梯级规划概况63
• 5.3.2 工程概况63-65
• 5.3.3 梯级工程指标65
• 5.4 生态现状调查65-74
• 5.4.1 水生生态系统现状调查65-69
• 5.4.2 陆生生态系统现状调查69-74
• 5.5 生态影响分析74-79
• 5.5.1 水生生态系统影响分析75-77
• 5.5.2 陆生生态系统影响分析77-79
• 5.6 生态完整性评估79-80
• 第六章 结论与展望80-82
• 6.1 结论80-81
• 6.2 研究展望81-82
• 参考文献82-85
• 致谢85-86
• 攻读硕士学位期间的发表论文和科研项目情况86-88

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