梯级水电开发对大通河流域洪水过程的影响分析
梯级水电枢纽群巨灾风险分析与防控
２０２３年１月水 利 学 报ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ第５４卷 第１期文章编号：０５５９－９３５０（２０２３）０１－００３４－１１收稿日期：２０２２－０３－０２；网络首发日期：２０２２－１１－３０网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２２１１２９．１５０９．００１．ｈｔｍｌ基金项目：国家自然科学基金重大项目（５２１９２６７１）；国家自然科学基金项目（５１７３９０１１，５１８７９２７４）作者简介：刘家宏（１９７７－），博士，教授级高级工程师，主要从事水文学及水资源研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｊｈ＠ｉｗｈｒ．ｃｏｍ通讯作者：周晋军（１９８９－），博士，助理研究员，主要从事工程水文研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｏｕｊｊ＠ｂｊｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ梯级水电枢纽群巨灾风险分析与防控研究综述刘家宏１，周晋军２，王 浩１（１．中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京 １０００３８；２．北京工业大学城市建设学部，北京 １００１２４）摘要：伴随超标准巨震、极端暴雨洪水、巨型滑坡等灾害频繁发生，极端载荷作用下梯级水电枢纽群的灾害风险分析与防控等问题成为当前水利工程领域的研究热点。
为分析梯级水电枢纽群巨灾风险研究现状，绘制了国内外水库大坝溃坝事件的时间序列图，分析了梯级水电枢纽群的风险特征，总结评述了梯级水电枢纽群巨灾风险分析和巨灾防控研究进展，主要结论如下：１）梯级水电枢纽群巨灾风险是我国水利水电工程风险防控面临的主要问题；２）梯级水电枢纽群风险分析方面主要聚焦于梯级水库连溃概率的分析和计算，对于溃决可能产生的巨灾损失的量化研究不足，缺乏对巨灾因子及其相关影响作用下巨灾风险的评估；３）缺乏对梯级枢纽群灾害链的阻断技术研究和应急避险方案设计研究。
为此提出了梯级水电枢纽群可能最大灾难（ＰｒｏｂａｂｌｅＭａｘｉｍｕｍＤｉｓａｓｔｅｒ，ＰＭＤ）的科学内涵，考虑可能遭遇的多种致灾因子和承灾体特征，分析相互因果关系和极端荷载组合情况，初步建立了ＰＭＤ评估的理论模型，为绘制梯级水电枢纽群在巨灾情景下的灾难空间外包线和估算ＰＭＤ损失上限值提供科学依据，为梯级水电枢纽群巨灾风险分析和防控提供理论基础和技术支持。
大通河跨流域引水和梯级水电站建设对径流的影响分析
２ ０ １ ７年 ７月 第３ ９卷 第 ４期
地 下水
Ｇｒ ｏ ｕ ｎｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ
Ｊ ｕ １ ．， ２ ０ １ ７
Ｖ ｏ １ ． ３ ９ ＮＯ． ４
大 通 河 跨 流 域 引 水 和 梯 级 水 电 站 建 设 对 径 流 的影 响分 析
李 小 荣
（ 甘肃 省 兰州水 文水 资源 勘测 局 ， 甘 肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ０ ０ ） ［ 摘 要 ］ 大通 河是黄 河 上 游 支 流一湟 水 的 最 大一 级 支 流 ， 流域 呈 狭 长 地 带 ， 地 形 西北 高 ， 东南低 ， 干 流全 长
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ Ｄａ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｓ ｔ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ａ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｈｕ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ｕ ｉ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｕ ｐ ｐ ｅ ｒ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｙｅ ｌ ｌ ｏ ｗ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ ．Ｔ ｈ ｅ ｂ ａ — ｓ ｉ ｎ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｎ ａ ｒ ｒ ｏ ｗ ａ ｒ ｅ ａ，ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｗ ｅ ｓ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｒ ｒ ａ ｉ ｎ ｉ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ，ｗｈ ｉ ｌ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ ｉ ｓ ｌ ｏ ｗ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｉ ｓ ５ ６ ０． ７ ｋ ｍ ，ｔ ｈ ｅ
长江流域梯级开发的现状及对环境的影响和解决对策
长江流域梯级开发的现状及对环境的影响和解决对策刘跃文国土资源学院地理科学专业2011级指导老师：舒秋贵摘要：长江是我国第一长河，对其的开发对我国经济的长足发展有着重大的意义，尤其是水能的开发，更是举足轻重。
但在开发的过程中又给环境造成了不利的影响，针对这些问题，提出了长江水资源可持续利用、保护和管理的对策。
关键词：长江水资源开发利用影响管理保护1水资源及其开发利用状况1.1水资源情况长江是中国第一大河，也是亚洲的第一大河，发源于青藏高原唐古拉山主峰格拉丹东雪山，全长6300余km，流域面积180万km2约占全国总面积的18.8%，多年平均入海量约9600亿m3，相当于黄、淮、海滦河河川径流总量的5倍半，居世界第3位。
其干流流经中国西中东地区的11个省市，众多支流辐射南北。
其中流域面积在1000km2以上的河流有437条，有1万km2以上的有49条，8万km2以上的有8条，雅砻江、岷江、嘉陵江和汉江等大支流均超过了10万km2。
长江干支流水能资源丰富，蕴藏量为2.68亿kw，可能开发量为1.97亿kw，年开发电量为10270亿kw.h。
占全国可能开发量的53.4%，开发利用前景广阔。
长江流域水资源特征见表一1.2水资源开发利用情况半个多世纪以来，长江流域水资源开发利用取得了很大的成绩，突出表现在如下几个方面:(1)防汛抗旱工作取得巨大成就。
长江中下游防洪工程保护着中下游平原的7500多万人口，耕地约600万亩1998年长江大洪水后，国家提出灾后重建、整治江湖、兴修水利的措施，对防洪建设进行了部署，加大了堤防建设投资力度，长江中下游重要堤防加固工程现已基本完成，大大提高了长江中下游堤防的防洪能力。
近几年，面对经常性旱灾，各地奋力抗灾，取得了社会安定、生产生活秩序正常的巨大胜利。
各级水利管理部门根据抗旱需要，对水资源实行统一调度，充分发挥了水利工程蓄引堤的作用。
(2)水资源工程数量可观，效益巨大。
据2000年统计，长江流域已建成大中小型水库工程4.6万余座，总库容1600多亿耐。
水能梯级开发对流域生态系统的影响
１ 引言 我国是世界上水能资源最丰富的国
家，全国水能蕴藏量约６．８亿ｋＷ，经济可 开 发 容 量 为 ３ ． ８ 亿 ｋ Ｗ 。在 水 能 梯 级 开 发 带 来经济效益的同时，一系列环境问题也随 之 产 生 。我 国 几 十 年 的 水 电 建 设 经 验 也 已 证明：水能梯级开发需要从全流域考虑， 在进行流域开发的同时，应当考虑其对生 态 环 境 的 影 响 程 度 ， 使 其 发 挥 环 境 、经 济 综合效益。
环 境 科 学
科技创新导报 ２０１０ ＮＯ．１９
Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
水能梯级开发对流域生态系统的影响
彭国涛 （ 四川大学建筑与环境学院环境系 四川 ６ １ ０ ２ ０ ７ ）
关于我国水电梯级开发环境影响后评价的思考
关于我国水电梯级开发环境影响后评价的思考张虎成;闫海鱼;邱兴春【摘要】开展河流水电梯级开发环境影响后评价不仅是环境影响评价制度的延伸与深化,也是强化环境管理的必要程序.通过分析河流水电梯级开发环境影响后评价的概念,环境影响后评价研究现状,指出目前我国开展此类工作面临的主要问题,并提出了相应的解决对策措施和建议.%The environmental impact post-assessment of river hydropower cascade development not only is the extension and deepening of environmental impact assessment system,but also the necessary procedures in strengthening environmentalmanagement.Through analyzing the concept and research situation of environmental impact post-assessment of river hydropower cascade development in China,the main problems are presented,and corresponding countermeasures and suggestions are also proposed.【期刊名称】《水力发电》【年(卷),期】2013(039)007【总页数】3页(P1-3)【关键词】环境影响后评价;水电梯级开发;现状;措施【作者】张虎成;闫海鱼;邱兴春【作者单位】中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院,贵州贵阳550081;中国科学院地球化学研究所,贵州贵阳550002;中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院,贵州贵阳550081【正文语种】中文【中图分类】X828;TV213.20 引言环境影响后评价是在开发建设活动正式实施后,以环境影响评价工作为基础,以项目投入使用等开发活动完成后的实际情况为依据,通过评估开发建设活动实施前后污染物排放及周围环境质量变化,全面反映建设项目对环境的实际影响和环境补偿措施的有效性,分析项目实施前一系列预测和决策的准确性和合理性,提高决策水平,为改进建设项目管理和环境管理提供科学依据,它是提高环境管理和环境决策的一种技术手段.其目的和作用主要集中于以下方面[1]:①对环境影响预测和环保设计成果进行验证;②为进一步加强工程环境管理提供科学依据;③为其他项目环境影响评价和环保设计提供借鉴;④检查工程项目环保设施 "三同时"制度执行情况;⑤检查环境监测设施的运行情况,为环境监测断面和监测项目的调整和优化提供依据.河流水电梯级开发环境影响后评价是在环境影响后评价概念的基础上衍生而来的.为了从宏观层面统筹考虑流域性水电工程的开发建设对环境的总体影响、优化流域性环保措施站网的总体布局,节约资金提高保护效率,补救流域性规划环评的缺失或不足,从全流域角度统筹考虑验证环境影响评价的结论,发现流域性水电工程开发存在的主要环境问题,为后续的环境管理提供科学的依据,开展流域性环境影响后评价成为非常重要的工作,其意义不言而喻.1 环境影响后评价研究现状我国关于环境影响后评价的研究始于20世纪90年代,作为建设项目环境管理的不同程序,目前已经开展的还有:环境影响评价、环境监理、环境保护竣工验收等.环境影响后评价概念的提出就是缘于环评制度的执行和实施过程中存在一些问题,影响了环评制度的深入贯彻及环评的实际效果和作用,认为环境影响后评价可以作为一种对原评价的验证和补充.目前,我国在建设项目环境影响后评价方面还没有明确的规定,只是对某些大中型建设项目开展了环境影响后评价的试点工作.开展较多的是单个项目环境影响后评价.水利水电项目为:丹江口水利枢纽、河北潘家口水利枢纽、广东高州水库、鹤地水库、湖南韶山灌区、河南宿鸭湖水库、山东陈垓灌区、内蒙永济灌区、西藏自治区羊卓雍湖抽水蓄能电站等工程项目的后评价,上述后评价基本上肯定了这些项目已发挥的作用和效益,同时指出了不足和存在的问题.总结了经验教训,提出结论和建议,为进一步提高这些项目的综合效益作出了贡献[2].中华人民共和国环境保护部为了尝试与探索这种工作的具体操作模式及相关的评价技术,根据国内水电开发建设已经基本建成的两条河流,曾于2007年,在贵州乌江和黄河上游龙羊峡至刘家峡河段[3,4]开展此项工作的试点.随后其他流域也相应根据自己的建设进程进行了一定的尝试.针对水库群的环境影响后评价目前国家还尚未出台相关规范和技术导则,但随着我国水电事业的快速发展,开展重点河流水电梯级开发环境影响后评价工作将很快提上议事日程.河流水电梯级开发环境影响后评价既是流域规划环评和项目环评的延续,同时也是强化水电工程环境管理的重要环节. 在国外,关于建设项目事后环境管理方面的一个较为普遍的提法是环境审计.20世纪70年代末,为了响应环境立法---对污染者实行重罚,美国率先采用了环境审计.1988年,欧洲经济委员会 (Economic Commission for Europe,ECE)通过对l1个案例研究的比较分析,确定那些已成功进行了环境影响后评价的项目所使用的环境影响评价方法,从而使其他的项目以此为鉴来改进实践中的环境影响评价方法,同时还提出了环境影响后评价的用途以及环境影响后评价与环境影响评价的关系,确定了环境影响后评价的分类以及实施程序等[5].2 我国环境影响后评价面临的主要问题(1)梯级完建不充分.目前国内绝大多数河流上规划的梯级完全按规划建成并稳定运行的水利水电工程建设并不完全.各个梯级分别处于不同的建设期,这会导致开展整个流域环境影响后评价工作的整体滞后.因为环境影响后评价的主要特征就是针对基本完建并运行3至5年的梯级开展的,而对于尚未动工或处于建设期的梯级开展此项工作的意义不大.(2)环境本底基本数据严重缺乏.前期的环境影响评价工作的特点之一是针对单个建设项目,其二是评价工作不系统、不深入,有的根本就没有开展过环境影响评价工作,前期流域环境的本底环境基础数据严重缺乏.这就会导致在开展此流域的环境影响后评价时无工程建设前的数据可以参比对照,因而不能客观反映工程建设前后的环境变化.(3)环境影响管理要求不统一.目前我国的环境影响后评价工作只规定了 "在项目建设、运行过程中产生不符合经审批的环境影响评价文件的情形的,建设单位应当组织环境影响的后评价";另外,针对一些未批先建、未开展过规划环评的流域开发项目,为了弥补前期环保手续缺项并同时总结前期开发行为的经验教训,并指导下一步环境保护工作的重点和方向,环境保护管理部门责令这些项目开展环境影响后评价工作.这些要求也只是明确了单项工程需开展后评价,但对流域整体的环境影响评价却没有明确的规定,更无哪些河流需要开展流域性的环境影响后评价的要求.而全国的各大河流基本已有各大水电开发集团负责开发建设,为了节省经费,很少有建设单位主动提出开展此类工作,即使开展也是迫于环境主管部门的相关压力不情愿的行为.(4)河流梯级开发环境影响后评价的技术方法尚不成熟完善.虽然目前在某些具备开展此项工作条件的河流上开展了类似的工作,但河流或流域性的环境影响后评价技术方法手段尚不成熟、完善,导致在相关的工作过程中无据可依,随意性较大.评价的技术方法基本也延用传统的单项工程的环境影响评价方法,着眼于整个流域的系统研究技术方法还较为缺乏,得出的后评价结论尚存在不足.3 对策措施及建议(1)河流水电梯级开发环境影响后评价主要是通过前期评价与工程建成后的环境变迁进行对比分析的过程.流域开发是一个长期、持续的过程,因而环境质量的变化也是一个较为漫长、持续的过程.通常河流水电开发涉及的流域范围大,评价范围较广、时空变化系列较长,但通常也因历史资料积累有限等的诸多限制因素导致许多问题得不到有效解决和明确阐述.因此,考虑流域后评价工作时应提前做好资料的储备与分析;同时建议,开展类似的后评价工作时最好在整个梯级完建后并开展3~5年的监测工作.这样可以充分利用已有监测资料进行分析总结电站建成后的实际影响.考虑到后评价项目为今后环评发展的一个必然趋势,针对较大流域的水电规划应作好详细的生态环境本底调查,便于后续后评价项目总结时对比分析.同时,通过动态的后评价,了解水电开发或其他社会经济发展进程所引起的环境影响,以采取不同的对策措施.(2)开展相关的后评价技术方法研究.我国的环境影响后评价工作起步较晚,相关的研究工作尚未成体系.建议,今后着重从单个电站的环境影响后评价入手,逐步在更大层面上开展河流水电梯级开发环境影响的后评价工作,这样从小到大,从局部至全局,逐步形成完善的后评价体系与技术方法;从而保证后评价工作的科学进行.(3)累积影响研究正成为环境科学领域研究的一个新热点.开展累积性环境影响评价已经成为大区域多梯级水电开发环境影响评价理论体系中不可忽视的重要部分.从较大时空尺度考虑多个项目对环境可能造成的不良影响及累积影响,有利于从区域整体上预防或减缓累积环境效应,制订科学的预防措施和后续的监测计划,以保证区域综合环境质量.但目前该领域的研究仍处于起步阶段,其理论与实践还有待于发展和完善,建议今后在相关领域适时开展专题研究.(4)目前有关环境影响后评价管理制度、标准规范、实施程序和评价指标体系 (核心评价体系与一般评价体系)及技术方法尚不健全,有待进一步出台相关的制度,明确开展环境影响后评价工作的频次、责任主体单位、资料的整理与归档、不同地域环境特点应关注的重点问题等.(5)鉴于水电梯级开发环境影响后评价是与前评价和环境本底数据进行对比的,因此本底环境数据的积累非常重要.然而,从现实状况来看,目前开展环境影响后评价还主要是收集零散的资料和有限的现状调查来评价的,有限的数据和调查对后评价结论的形成具有很大制约性.建议相关主管部门(如渔政管理部门定期的对河流水生生态开展调查)履行政府职能,为客观科学地开展河流水电梯级开发或其他相关研究提供科学的数据帮助.参考文献:[1] 中国水利经济研究会.水利建设项目后评价理论与方法 [M].北京:中国水利水电出版社,2004.[2] 沈毅,吴丽娜,王红瑞,等.环境影响后评价的进展及主要问题[J].长安大学学报,2005,25(1):56-59.[3] 陈国柱,张虎成,金泽华,等.贵州乌江水电开发环境影响后评价研究报告[R].贵阳:中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院,2008.[4] 黄玉胜,寇晓梅,蒋立哲,等.黄河上游龙羊峡至刘家峡河段水电梯级开发环境影响后评价报告书[R].西安:中国水电顾问集团西北勘测设计研究院,2008.[5]UnitedNationsEconmicCommissionforEurope(UNECS).Post-Project AnalysisinEnvironmental Impact Assessment[M].NewYork:UNITED NATIONS PUBLICATION,1990.。
大通河流域梯级水库群联合调度几点思考
大通河流域梯级水库群联合调度几点思考◎ 樊晓东 青海聚能钛业股份有限公司摘 要：近几年地区经济发展和生态重建需要，程投运，给水量调度工作带来更为复杂影响。
梯级水库群关系到全流域的调水、防洪、灌溉、提升下游水电站年利用小时数和发电量、生态环境等综合利用需要。
依据“电调服从水调”的原则，提出对上游大型水库蓄、放水实施合理联合调度运行模式，并对如何发挥“二库多级”水库梯级群联合调度运行管理提出建议。
关键词：流域 梯级水库 联合调度1.流域概况及上游开发现况1.1流域概况大通河发源于青海省海西洲祁连山脉天峻县托勒南山，干流全长560.7km，流域面积为15130km²，是黄河二级支流及湟水河最大一级支流。
根据国务院批复《黄河流域水资源综合规划》，干流年均水资源总量为28.95亿m³，年均流量91.8m³/s。
1.2规划开发现状大通河流域水能资源条件相对较好，对滚动开发中小水电站条件相对有利，青海省水电设计院于1987年对流域内水电资源初步进行整体规划18座梯级水电站开发，增加到如今规划34座水电站开发。
纳子峡水电站是大通河流域水电规划的“龙头”水库，最大坝高121.5m，总库容7.83亿m3，总装机容量8.7万kw，属II等大（2）型水库，兼有蓄水、调水、防洪、灌溉、发电等作用。
石头峡水电站位于纳子峡下游十几公里处，最大坝高123.1m，总库容9.76亿m3，总装机容量9.76万kw，属II等大（2）型水库，是“引大济湟”跨流域调水“龙头”调节水库，兼有蓄水、调水、防洪、灌溉、发电、提升下游水电站年利用小时数和发电量等功能，主要职能是满足调水、生态环境等综合利用的需要，水利发电并不是其主要功能。
2.大通河水量调度现状及存在问题2.1水量调度现状目前已建成“引大济秦”和“引大济湟”2处调水工程，调水总量将达到12.3亿m³，占流域水资源总量的42.6%。
梯级电站不断开发和调水工程建成对大通河流域水资源影响十分显著，特别是梯级水电站在汛期的无序蓄、放水致使洪水流经河道暴涨暴落，给下游发电用水、防洪等带来诸多不利影响。
大通河跨流域引水和梯级水电站建设对径流的影响分析
大通河跨流域引水和梯级水电站建设对径流的影响分析李小荣【摘要】大通河是黄河上游支流-湟水的最大一级支流,流域呈狭长地带,地形西北高,东南低,干流全长560.7 km,天然落差2 793 m,流域面积15 130 km2,占湟水流域总面积的46%.运用1956~2015年60年实测流域长系列水文资料,对黄河流域上游湟水水系的大通河径流量变化特征分析,结果显示,大通河流域近20 a径流量总体呈衰减趋势,天堂~享堂站径流量随河长及集水面积增加而减小,水资源开发利用影响自上游至下游逐渐显著.而梯级电站对对流域洪水过程影响较大,人为蓄放水,使天然的洪水过程由平稳状态转变为剧烈变化状态,对局部河段的冲刷作用加剧,对河床和两岸的稳定性以及下游河段防洪造成一定的影响.水资源密集开发等人类活动使大通河中下游河段生态环境呈现破碎化、片断化发展趋势.研究结果可为最大限度地减轻人类活动对河流特性、自然生态的影响提供基础依据.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2017(039)004【总页数】3页(P134-136)【关键词】跨流域引水;梯级水电站;径流影响;大通河【作者】李小荣【作者单位】甘肃省兰州水文水资源勘测局,甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】TV121+.4随着区域经济社会发展对水资源需求的加大，梯级电站的建成运行，特别是在西北缺水地区，实施跨流域调水解决水资源供需矛盾，对河流水资源的时空分布规律产生了很大影响，使河流水量减少，甚至断流。
因此，开展大通河流域水资源开发对河流特性的影响分析，引起社会及有关部门的重视，最大限度地减轻人类活动对河流特性、自然生态的影响。
大通河是黄河上游支流—湟水的最大一级支流，发源于青海省天峻县托勒南山，自西北向东南流经青海省的天峻、祁连、刚察、海晏、门源、互助、乐都、民和以及甘肃省的天祝、永登、红古等11个县(区)，在青海省民和县享堂镇附近流入湟水。
流域呈狭长地带，地形西北高，东南低，干流全长560.7 km，天然落差2 793 m，流域面积15 130 km2，占湟水流域总面积的46%。
第14章 水电梯级开发环境影响简析
第十四章梯级开发规划环境影响简析14.1 引言该项目为七都溪六级水电开发规划中的的第六梯级水库电站。
该项目所在流域水电梯级开发可使七都溪的水能资源得到更充分利用。
但流域水电梯级开发是一种高度干预河流生态的活动，不但会从根本上改变河流和流域的生态系统、资源情势和社会结构，而且对环境影响也具有群体性、系统性和累积性等特征。
对于每一个梯级水电站来说，虽然开发工程发生于点上，但对生态影响却可能上及源头、下至河口，从而造成流域性影响。
因此，水电工程环境影响评价工作应持有流域观念，是一种以单项开发工程（点）环境影响评价为主、兼有流域开发规划（线）环境影响评价性质的工作。
由于七都溪六级水电开发规划环境影响评价工作目前尚未进行，故有必要对该项目所在流域水电梯级开发规划环境影响进行简要分析。
14.2 水电梯级开发概况七都溪是宁德仅次霍童溪的第二大河流.发源于县境内虎贝乡第一旗.流径白岩,洋中,大泽溪,大港,管仓,马坂.在七都注入三沙湾.河流深切,支流派生.沿途有溪坂尾溪,洋中溪,石后溪,华镜溪等支流汇入.干流全长58公里,流域面积333.45平方公里.总落差820米,平均坡降14.13‰.城内大部分为中等切割构造侵蚀之中低山区.河流穿行于崇山峻岭间.河床陡峻,水流湍急.落差主要集中在虎贝桥头村至洋中长潭11.7公里河道和洋中乡下山村至大港之间.虎贝至桥头段,长潭至林坂以及溪口以下河段.处于山间盘谷高丘洪冲积地貌单元中,地形起伏小,地势平缓,阶地明显,形成山谷小盆地,宜于修建蓄水工程.流域植被覆盖良好,雨量充沛,多年平均降雨量2150毫米,径流深1425毫米.七都溪六级水电开发从上游至下游依次为：桥头水库电站——正常蓄水位810米，坝高55米，控制集雨面积29.6平方公里，多年平均年流量1.32秒立方米，有效库容1703万立方米，总装机容量8000kw，保证出力2124kw，多年平均年电能1721万kw·h。
梯级开发水电站对水环境的不利影响
梯级开发水电站对水环境的不利影响随着能源需求的持续增长，水电站已经成为了重要的能源供应来源之一。
然而，水电站的建设和运营也会对水环境造成不利影响。
本文将重点探讨梯级开发水电站对水环境的不利影响。
引言梯级开发是一种建设多个水电站的连锁反应过程，其中每个水电站利用水位高度落差来产生电力。
由于梯级开发可以提高发电效率和能源利用效率，因此越来越多的国家和地区开始采纳这种技术。
但是，梯级开发也会对水环境带来负面影响，这些影响包括但不限于河流水位、水质、河道生态系统和河岸侵蚀等方面。
河流水位梯级开发意味着河流上下游之间的高度差被利用，这会导致河流水位的变化。
每个水电站的建设将会使河流水位下降，这会对自然生态系统、水源和生态环境造成严重影响。
河流下游的湿地和农田，以及沿岸的城镇和村庄可能会因此受到水位下降的影响，导致生态系统退化和生活环境恶化。
此外，河流水位下降还会影响河流中的鱼类和其他水生动物的繁殖和迁移，对坝上和坝下渔业产生负面影响。
水质梯级开发会对水质产生重大影响。
水电站可以通过拦截和蓄水来改变河流的自然流动速度，影响水的溶解氧和温度分布，以及水中的营养物质、微生物和有机物质的含量。
梯级开发水电站可能会使自来水中的有害物质（如重金属）超过安全限值，从而影响人类健康。
此外，梯级开发也会导致一些水文物理学问题，如淤泥积累、水流缓慢、水体湍流减弱等，这些问题都会直接或间接地影响水质。
河道生态系统梯级开发会对河道生态系统产生广泛影响。
每个水电站都会导致河道水流结构的改变，这种改变包括流速、流量和水流方向等方面。
这些改变带来的影响包括改变河流底部的物理特性和水文学参数，影响生物生长和生活环境。
例如，河流水流的减弱和沉积物的堆积可能导致鱼类栖息地和觅食场的丧失、水生植被消失、大型底栖动物及底泥生物的死亡和滩涂减少等退化现象。
河岸侵蚀河岸侵蚀是指河流水位下降，其流态力下降，使得断面内的河床悬移物质的输运和沉积都发生变化，并且随着时间的推移，河岸两侧的岩石、泥土和植被都开始被水流冲刷和移动，这就是河岸侵蚀。
梯级电站水电开发对水环境的影响研究
梯级电站水电开发对水环境的影响研究摘要：河流梯级电站开发可为当地带来显著的经济和社会效益。
但在电站施工期和运行期会对河流生态造成负面影响，而且这种影响是流域性的。
本文通过对某河流域监测和实地调查，分析了梯级水电开发对流域水文，水文及生态水质环境的影响，从而为其他流域河段的开发后环境及水质管理和环境保护提供依据。
关键词：梯级电站，水文，水温，水质前言：河流梯级电站开发将为当地带来显著的经济和社会效益。
但是，在电站施工期和运行期会对河流生态造成负面影响，而且这种影响是流域性的。
水电开发改变了河流的自然属性，对河流从上游到下游都产生了各种不同程.度的影响，包括河道形状的改变，河流连续体中断，以及生态系统结构破碎化等。
例如:因为水库引水形成由闸坝至厂房之间的河段减水、脱水;下游水文情势的影响;水库兴建也会影响天然河道的年内及年际径流分布、水力特性和热能分布规律，可能改变原有天然河道水温的时空分布，进而对水质产生影响。
因此，有必要对河流水环境变化情况进行分析，掌握其变化趋势、特点及规律。
本章通过对某河流域监测和实地调查，分析了梯级水电开发对流域水环境的影响，确定流域生态需水量，从而为某河流域管理和环境保护提供依据。
1.对水文情势的影响以某河各梯级电站运行期间为例进行水文分析，有如下特点:(1)A水电站运行以来，年内水位变化规律性较强，年内水位最小值与最大值在死水位2060 m至正常蓄水位2140 m间变动。
从总体趋势来看，水位从年初开始下降，3月- 4月降至死水位附近，随即开始蓄水，至10月和11月间升至正常蓄水位附近。
水库多年平均水位年内变化幅度71.6 m.(2)该流域四座水电站为日调节水库，运行期，各水库年内水位变化幅度很小，该水库水位变幅仅1.3 m,小关子水库为0.9 m,铜头水库为2.0 m，雨城水库为1.7 m。
从水位年内变化趋势来看，该水库的水位都是年初开始逐渐下降，在汛期5月-7月达到最低点，随后开始上升，回到正常蓄水位左右;雨城水库的水位则是从年初开始下降，至11月才逐渐回升。
通航河流梯级开发对通航环境造成的不利影响
梯级 开发 后对 通航环 境产 生的
不 利 影 响
１ 航 道 方 面 、
水 电梯 级 开 发 绝 大 多 数 是 企 业 行 为 ， 航 道 开 发 则 是 政 府 行 为 ， 者 之 而 两 间存 在 着 开 发规 模 、 位 衔 接 及 电 站 运 水 营凋 峰 管 理 等矛 盾 。 业 在进 行 梯 级 开 企 发 的过 程 中 考 虑 自身 经 济 利 益 的最 大
文 Ｉ 金 来 程
随 着 我 国经 济 和社 会 的快 速 发 展 ， 发 已 经 成 为 我 国解 决 能 源 问
按 照 《 河 通 航 标 准 Ｇ ５ １９ 内 Ｂ ０３ —
航 道 通 航 效 率 下 降 ； 次 ， 舶 每 次 通 其 船
变化 值 。 当枢纽 下 游 有 梯 级 衔 接 时 ， 应
采 用 下 ～ 梯 级 的上 游 设 计 最 低 通 航 水 位 时 回水 到 本 枢 纽 通 航 建 筑 物 下 游 的 对 应 水 位 。然 而在 实 际 建 设 生 产 过 程 中 ， 些 枢纽 回水 末端 与上 一 梯 级 枢 纽 有 尾水 水 位 衔 接 不到 位 ； 些 枢 纽 对 下 游 有 （ 坝 端 ） 床下 切 量估 计不 足 ， 致 水 近 河 导 位 达 不 到 通 航 设 计 的 要 求 ， 起 船 舶 滞 引 航 甚 至 断航 ； 些 枢 纽 不按 规 定 进 行 操 有 作 ， 纽 瞬 时下 泄 流 量 小 于 原 天然 河 流 枢 设 计 最低 通 航 水 位 的流 量 ， 导致 水 位 不 能 满 足通 航 要 求 ，严 重 影 响 通 航 安 全 ， 对社 会 经 济 造成 了很 大 的 影 响 。
按 照《 中华 人 民共 和 国航 道 管 理 条
河流的梯级开发的利与弊
河流的梯级开发的利与弊定义梯级开发就是对于一些落差较大的河流采取修建多个拦河大坝和水库，使水流趋于平缓，样子很像楼梯的水利工程。
河流梯级开发（也叫梯级水电开发）是指从河流或河段的上游到下游，呈阶梯形地修建一系列水电站，以充分利用水能资源的开发方式。
梯级水电开发是利用河流水能资源的一种方式。
河流梯级开发中的每一座水电站，称为梯级水电站或梯级工程。
一种常用的开发河流水利资源的方式。
其特点是根据经济建设需要和自然条件的可能, 沿河选......利枢纽自上游至下游排列象阶梯，故称梯级开发，其目的是提高利用效益。
我国在黄河上游及红水河，都修建了一系列的梯级开发水利工程梯级开发的利1. 拦河大坝可以拦水发电2. 水库可以养殖3. 发展旅游业4. 防洪和灌溉5. 加深航道，利于航运梯级开发的弊1. 不利于鱼儿回溯产卵（物种多样性遭到破坏）2. 回水淹没农田，有时需要移民3. 施工会破坏地表和水体的生态环境4. 水流减缓不利于污染物的扩散（水的自净能力下降）5.下游淤积来源减少补充（1）流域梯级开发, 一般工程浩大。
大量人力物力的投入, 对区域造成剧烈扰动, 致使河流渠道变化, 流量减少, 流速减缓, 泥沙沉积增加从根本上改变了河流的水动力条件, 影响物质和能量的再分配过程。
（2）河流梯级开发, 修建水库大坝, 导致河流生态环境的剧烈变动, 对系统生物也会产生一定的影响。
河流梯级开发, 使水生生物的适生环境几乎被完全破坏, 水生生物失去产卵繁殖的适宜环境, 将面临生存危机。
水生动物, 特别是鱼类, 对水温、水流、水深及营养物质等都有一定的要求, 如果这些生态环境条件发生改变, 水生生物资源, 尤其是鱼类资源将会受到一定影响。
（3）其最主要的影响因素可归纳为3 个方面P, N 等营养盐相对比较充足; 缓慢的水流流态;适宜的温度条件。
我国目前各大河流水体污染严重, N、P 浓度普遍较高, 部分水体中的营养盐浓度已经达到了湖库发生富营养化的水平, 而河流梯级开发, 改变河流流态, 降低水体流速, 为富营养化的形成提供了有利条件。
红水河梯级开发对洪水演进的影响分析
梯级水 电站建设之后 ， 洪水演进 时间有缩短 的趋 势； 在考虑岩滩水库调节的情 况下马法计算 参数 变化不 大， 蓄量 常数 略有减 小， 反 映 出岩滩水库建设之后 ， 洪水演进时间有所 缩减 ， 但 对 比不考虑岩 滩水库调 节情 况， 洪水演进
变， 增 加了洪水预 测预报 难度 。同时 ， 梯级 水库在 洪水 期拦 洪、 蓄洪操作不协调 ， 进一步增 加了洪水调度风 险。因此 ， 有 必要分析红水河梯级水库洪水演进 特性变化 ， 为 防洪调度指 挥决策提供技术 支撑 。本 研究 选取珠 江 干流红 水河段 河道 作为典型河段 ， 采用马斯京根法 （ 以下简称 马法） 进行洪水演 进计算 ， 对马法计算参 数变 化进 行分析 ， 研 究洪水 传播 时 间 的变化规律 和趋 势 ， 一 方 面有利 于改进 流域 中 、 下游 防汛预 警和预报 中出现 的问题 ， 另一方面可 以为流域其他 河段提供 参考和研究技术 手段 ； 研究成果可为全流 域的 防汛 和预警预 报提供技术支撑 。
张 康 ， 何锦翔 ， 方神 光 ， 田玉丽
广州 ５ １ ０ ６ １ １ ）
（ １ ．珠江水利科学研 究院， 广 东 广 州 ５ １ ０ ６ １ １ ； ２ ．佛 山市顺德 区国土城建和水利局 ， 广东 佛 山 ５ ２ ８ ３ ０ ０；
３ ．珠 江 水 利 委 员会 防汛 抗 旱 办公 室 ， 广东
时间有所延 长， 与未建梯级水 电站之前天然 河道状况相似 。 关键词 ： 红水河 ； 梯级 水电站 ； 洪水演进 ； 马斯京根法 ； 洪水传播 时间
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｖ １ ２ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ １ － ９ ２ ３ ５ （ ２ ０ １ ３ ） Ｓ （ １ ） － ０ ０ ５ ７ － ０ ４ 始、 末的河段出流量 ； 卜 蓄量常数 ， — — 流 量 比 重
水利水电工程对水生态系统的影响与保护策略
水利水电工程对水生态系统的影响与保护策略水利水电工程作为人类利用水资源、开发能源的重要手段，在促进经济发展和社会进步方面发挥了巨大作用。
然而，这类工程的建设和运行也不可避免地对水生态系统产生了多方面的影响。
了解这些影响并采取有效的保护策略，对于实现水利水电工程与水生态系统的协调发展至关重要。
一、水利水电工程对水生态系统的影响1、对河流生态系统的影响水利水电工程的建设往往会改变河流的自然形态和水流特性。
大坝的修建会阻断河流的连续性，使河流的流速、流量和水温等发生变化。
这可能导致水生生物的栖息地破坏，影响鱼类的洄游和繁殖。
例如，一些需要在特定河段产卵的鱼类可能因为大坝的阻挡而无法到达繁殖场所，从而使种群数量减少。
2、对水质的影响水利水电工程建成后，库区水体的流速减缓，水的交换周期变长，这容易导致水体自净能力下降，污染物在库区积累，从而影响水质。
此外，水库蓄水可能淹没周边的土地和植被，使土壤中的营养物质和污染物进入水体，进一步加重水质污染。
3、对湿地生态系统的影响水利水电工程的建设可能会导致湿地面积减少和湿地生态功能退化。
水库蓄水可能淹没周边的湿地，破坏湿地的生态环境和生物多样性。
同时，河流流量的改变也可能影响下游湿地的水源补给，导致湿地干涸和生态系统失衡。
4、对水生物种的影响水利水电工程的运行会改变水生物种的生存环境，导致一些物种灭绝或濒危。
例如，某些珍稀鱼类可能因为栖息地破坏和水流条件改变而难以生存。
此外，工程建设和运行过程中的噪音、震动等也可能对水生生物的行为和生理产生不利影响。
二、水利水电工程对水生态系统的保护策略1、科学规划与合理设计在水利水电工程的规划和设计阶段，应充分考虑水生态系统的保护。
通过开展生态环境影响评价，制定科学合理的工程方案，尽量减少对水生态系统的破坏。
例如，可以采用生态友好型的大坝设计，如设置鱼道、生态流量泄放设施等，以保障水生生物的生存和繁衍。
2、加强生态流量管理维持河流的生态流量是保护水生态系统的关键。
梯级开发水电站对水环境的不利影响
梯级开发水电站对水环境的不利影响梯级开发水电站是指在河流上依次建造多个大型水电站，形成一系列水库和蓄水塘，利用水体的高度差以及水流的能量来发电。
虽然梯级开发水电站可以为社会经济发展提供电力供应，但是它也带来了一系列对水环境的不利影响。
首先，梯级开发水电站会改变河流的自然水流状态。
在建设水电站的过程中，需要修建大型水库和蓄水塘。
这些水体的形成会导致河流水位的变化，使水流的速度减缓。
这种改变会影响鱼类的洄游，破坏鱼类的迁徙路径，阻止它们在不同的季节间完成繁殖和生命史活动。
一些鱼类依赖水流来迁移和繁殖，而梯级水电站的建设可能会打破它们的这个生存依赖。
其次，梯级开发水电站会对水中的生物多样性造成破坏。
在建设水电站过程中，需要围堰和修建大坝，对河床进行大规模的填充和改造。
这种人为干预会导致河流的淤积和冲淤现象增多，改变河流的水质和沉积物的分布。
水流中的底栖动植物和底栖动物的栖息地被破坏，造成生态系统失衡。
一些珍稀物种难以适应新环境，从而导致其数量减少甚至灭绝。
此外，梯级开发水电站会对水体的生态系统造成破坏。
随着水库的形成，大量的湿地被淹没，湿地的消失使得很多湿地生物的栖息地被摧毁。
湿地是一个独特的生态系统，不仅能够提供大量的物质和能量，还能够为水环境提供水质净化和生态平衡的功能。
梯级开发水电站的建设会消耗湿地资源，使湿地生态系统受到破坏，从而降低了水环境的质量。
最后，梯级开发水电站的建设和运行过程也会产生废弃物和污染物的排放。
建设水电站需要大量的原材料和能源来进行，这些资源的开采和使用会产生大量的废弃物和污染物。
同时，水电站运行过程中的冷却水的排放也会带来水质的变化，改变水中的溶解氧和温度，对水生生物造成影响。
综上所述，梯级开发水电站虽然为社会经济发展提供了电力供应，但其对水环境的不利影响也不容忽视。
改变水流状态、破坏生物多样性、破坏生态系统和产生废弃物和污染物等都是梯级开发水电站对水环境的不利影响。
因此，在梯级开发水电站时，应加强环保意识，减少对水环境的负面影响，寻找更加可持续的能源开发方式。
梯级开发水电站对水环境的不利影响..
几个概念：一条或一段江河上修建多级（个）电站，叫梯级水电站，对该江河水能资源的开发称梯级开发。
引水式电站是水电类型中的一族，由闸坝、水库区、引水系统和发电厂3大部份组成，闸坝、水库和引水口等起始部份称电站首部枢纽；发电厂和排水隧洞称电站尾部；首、尾之间由长度不等的隧洞或渠道等连接。
坝上安装闸门栏档蓄水，开闸排淤和泄洪等。
坝前是一短小水库，长度多在1.5米以内，坝前水深约12-25米，向上很快变浅。
库水位因调控发电用水变动很大。
引水系统始于库边渠首引水口等有关设施，其下相连的各电站间长度不等的隧洞等引水通道，引水到发电厂。
电厂由水轮机、发电机和排除发电尾（泄。
下同）水的隧洞组成。
因此，每个梯级电站影响区河段发生很大变化：坝前形成了水位变动很大的短小水库区河段，闸坝至电厂尾水口之间形成脱（少）水河段。
水电建设对流域水环境和生态环境的产生不利影响河流是具有反馈调节机制的动态系统。
径流泥沙、河床边界、河流水质之间存在着相互影响、相互制约的关系。
自然状态下的河流系统一般都与环境相互适应，保持一定程度的生态平衡。
修建在江河上的水利水电工程虽然能够在一段时期发挥兴利防洪的重大效益，但也会大规模地改变江河系统的边界、径流条件。
环境因素，特别是梯级开发的水利工程系统，将会使下游河道及其水环境受到一定影响，有些已经使人类与河流的共处关系产生了不协调的矛盾并改变了河道稳定性，造成河槽萎缩、断流、水质下降，破坏生态环境。
因此，梯级水利水电工程的开发运用对河流及生态环境的负面影响不容忽视。
水利水电工程的建设对生态环境的直接负面影响包括：1、修筑拦河坝导致水文严重改变，水域由河道型变为湖泊型，使得水生动物的区系组成发生了变化（对水生动物、水生植物和底栖生物的影响），主要是对鱼类的影响。
部分河段枯、平水期将出现脱水，从而阻断渔类回游通道，破坏水生生物生存和繁殖环境，同时脱水河段两岸生态环境也会受到一定影响，主要是对森林植物、动物的硒息环境、断流的小气候生态环境的影响，这种影响往往是不可逆的。
水能梯级开发对流域生态系统的影响
１引言
我 国是世 界上 水 能资 源 最丰 富 的 国 家 ， 国 水 能 蕴 藏 量 约 ６ ８ ｋ ， 济 可 全 ．亿 Ｗ 经 开发 容 量 为 ３ ８ ｗ 。 水 能 梯 级 开 发 带 ． 亿ｋ 在 来 经 济效 益 的 同 时 ， 系 列 环 境 问 题 也 随 一 之 产 生 。 国 几 十 年 的 水 电建 设 经 验 也 已 我 证 明 ： 能梯 级开发 需要从 全流 域考 虑 ， 水 在 进 行 流 域 开 发 的 同 时 ， 当考 虑 其 对 生 应 态 环 境 的 影 响 程 度 ， 其 发 挥 环 境 、 济 使 经
பைடு நூலகம்
游 径 流 量 减 少 ， 下 游 河 流 污 染 物 稀 释 和 对 降解 能 力 的 能 力造 成 一 定 的 影 响 ， 流 量 但 的 均 化 增 加 了枯 水 期 流 量 ， 轻 了这 一 时 减 期 岸 边 的 污 染 ， 来 了 环境 效 益 【。 带 ６ ］ ２． ． １ ３输 沙 量 天然水 体 中大部分 污 染物都 被吸 附在 胶 体 和泥 沙 颗粒 上 。 沙量 大 小和 污 染物 吸 附 含 量 的变 化直 接 导 致水 体 污染 浓度 的 变化 ， 含 沙 量越 高越 有 利 于污 染 物的 吸附 ， 有 利 于 越 水 库的 水 质【 而对 于水 库 下游 ， ２ ］ 。 由于水 库 的 拦沙 ， 坝下 含沙 量显著 减少 ， 同时河 床 冲刷补 充 的泥 沙 的粒 径较 大 ， 低 了下 游水 体 的吸 降 附容量 ， 致污染 物在 泥沙上 的 降解减 少 ， 导 对 下游 水 质产 生 不利 的 影 响 。 ２ ２生物 影响 ． 梯 级 水 库 的 开 发 引起 生 境 的 一 系 列 变 化 ， 而 直 接 导 致 生 物 的 种 类 和 数 量 的 改 进 变 ， 坏 了生 物 的 多样 性 。 破 ２ ２ １ 游 植 物 和 高 等 水 生 植 物 ．． 浮 浮 游植 物 适 宜 于 在静 水或 缓 流 水 中 生 活 ， 修 建 水 库 时 ， 流 量 较 大 ， 游 植 物 未 水 浮 的种 类 和 数 量 都 比较 小 ， 以 硅 藻 和 绿 藻 多 为 主 。 高 等 水 生 植 物 的 直 接 影 响 主 要 是 对 淹没 ， 间接 改 变 了 水 域 的 形 态 特 性 、 壤 、 土 水 的 营 养性 能 、 位 状 况 和原 始 种 源 ， 响 水 影 了高 等 水 生 植 物 的 生 存 和 生长 【。 ８ 】
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
第３９卷第１５期２０１９年８月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．３９，Ｎｏ．１５Ａｕｇ．，２０１９基金项目：国家自然科学基金项目（３１５００３７５）；中国博士后科学基金（２０１４Ｍ５５２２９６）；国家科技重大专项（２０１３ＺＸ０７１０４⁃００４⁃０５）收稿日期：２０１８⁃０８⁃２６；㊀㊀网络出版日期：２０１９⁃０５⁃１６∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｗｑａｂｓｏ＠１６３．ｃｏｍＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１８０８２６１８２２王强，庞旭，李秀明，王志坚，袁兴中，张耀光．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．生态学报，２０１９，３９（１５）：５５０８⁃５５１６．ＷａｎｇＱ，ＰａｎｇＸ，ＬｉＸＭ，ＷａｎｇＺＪ，ＹｕａｎＸＺ，ＺｈａｎｇＹＧ．Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｈｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｄａｍｓｏｎｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｈａｂｉｔａｔｑｕａｌｉｔｙａｎｄｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｏｆｒｉｖｅｒｓ：ａｃａｓｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅＷｕｂｕａｎｄＺａｏｄｕｒｉｖｅｒｓ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０１９，３９（１５）：５５０８⁃５５１６．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王㊀强１，∗，庞㊀旭１，２，李秀明３，王志坚１，袁兴中４，张耀光１１淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室水产科学重庆市市级重点实验室，西南大学生命科学学院，重庆㊀４００７１５２西南大学动物科技学院，重庆㊀４００７１５３重庆师范大学进化生理与行为学实验室重庆市动物生物学重点实验室，重庆㊀４０１３３１４重庆大学资源及环境科学学院，重庆㊀４０００４４摘要：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㊂生境质量的好坏能反应河流健康的程度㊂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㊂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㊁库区河段㊁减水河段分别为２０．４８㊁４３．３４㊁１８．０９ｋｍ，占总长度的２５．０％㊁５２．９％㊁２２．１％㊂藻渡河干流河口至双河口段未受水坝明显影响河段㊁库区河段㊁减水河段分别为５８．６１㊁８．２８㊁１８．９９ｋｍ，占总长度的６８．２％㊁９．６％㊁占２２．１％㊂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㊂两条河流纵向连通性分别降低了７．８％和３８．０％㊂五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㊂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㊂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㊁建坝前的自然阻隔数量与分布㊁河流地貌特征㊁水电资源开发方式等密切相关㊂关键词：树状水系连通性指数ＤＣＩ；水坝；河流生境调查ＲＨＳ；减水河段；片段化Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｈｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｄａｍｓｏｎｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｈａｂｉｔａｔｑｕａｌｉｔｙａｎｄｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｏｆｒｉｖｅｒｓ：ａｃａｓｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅＷｕｂｕａｎｄＺａｏｄｕｒｉｖｅｒｓＷＡＮＧＱｉａｎｇ１，∗，ＰＡＮＧＸｕ１，２，ＬＩＸｉｕｍｉｎｇ３，ＷＡＮＧＺｈｉｊｉａｎ１，ＹＵＡＮＸｉｎｇｚｈｏｎｇ４，ＺＨＡＮＧＹａｏｇｕａｎｇ１１ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｒｅｓｈｗａｔｅｒＦｉｓｈＲｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ（ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ），ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｑｕａｔｉｃＳｃｉｅｎｃｅｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４００７１５，Ｃｈｉｎａ２ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｎｉｍａｌａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４００７１５，Ｃｈｉｎａ３ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙａｎｄＢｅｈａｖｉｏｒ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｎｉｍａｌＢｉｏｌｏｇｙ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１３３１，Ｃｈｉｎａ４ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｈｙｓｉｃａｌｈａｂｉｔａｔｓｏｆｒｉｖｅｒｓａｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｔｏｍａｉｎｔａｉｎｆｌｕｖｉａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．Ｈａｂｉｔａｔｓｑｕａｌｉｔｙｃａｎｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｓｔａｔｕｓｏｆｒｉｖｅｒｈｅａｌｔｈ．ＴｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｗａｔｅｒｓｈｅｄｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄｄａｍｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｎｔｈｅＷｕｂｕａｎｄＺａｏｄｕｒｉｖｅｒｓｉｎＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａ，ＲｉｖｅｒＨａｂｉｔａｔＳｕｒｖｅｙ（ＲＨＳ）ａｎｄＤｅｎｄｒｉｔｉｃＣｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙＩｎｄｅｘ（ＤＣＩ）ｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏａｓｓｅｓｓｔｈｅｒｉｖｅｒｐｈｙｓｉｃａｌｈａｂｉｔａｔｑｕａｌｉｔｙａｎｄｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｎｅａｒ⁃ｎａｔｕｒａｌ，ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ａｎｄｗａｔｅｒ⁃ｒｅｄｕｃｅｄｒｅａｃｈｅｓｏｎｔｈｅＷｕｂｕＲｉｖｅｒｗｅｒｅ２０．４８，４３．３４，１８．０９ｋｍ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅ２５．０％，５２．９％，ａｎｄ２２．１％ｏｆｉｔｓｅｎｔｉｒｅｍａｉｎｓｔｒｅａｍ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｎｅａｒ⁃ｎａｔｕｒａｌ，ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ａｎｄｗａｔｅｒ⁃ｒｅｄｕｃｅｄｒｅａｃｈｅｓｏｎｔｈｅＺａｏｄｕＲｉｖｅｒｗｅｒｅ５８．６１，８．２８，ａｎｄ１８．９９ｋｍ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅ５７．５％，８．１％，ａｎｄ１８．６％ｏｆｉｔｓｅｎｔｉｒｅｍａｉｎｓｔｒｅａｍ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔｏｆｗａｔｅｒｓｈｅｄｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｒｉｖｅｒｓｅｇｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅＷｕｂｕＲｉｖｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ２６ｔｏ２９ｒｅａｃｈｅｓａｎｄｔｈｏｓｅｏｆｔｈｅＺａｏｄｕＲｉｖｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍｔｗｏｔｏｆｉｖｅｒｅａｃｈｅｓ．ＴｈｅＤＣＩｏｆｔｈｅｔｗｏｒｉｖｅｒｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｂｙ７．８％ａｎｄ３８．０％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＨａｂｉｔａｔＱｕａｌｉｔｙＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ（ＨＱＡ）ｏｆｔｈｅｗａｔｅｒ⁃ｒｅｄｕｃｅｄｒｅａｃｈｅｓｏｎｔｈｅＷｕｂｕＲｉｖｅｒｄｅｃｒｅａｓｅｄｂｙ１４．１％，ｗｈｅｒｅａｓｔｈａｔｏｆｒｅｓｅｒｖｏｉｒｒｅａｃｈｅｓｗａｓｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙｗａｔｅｒｓｈｅｄｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．ＴｈｅＨＱＡｏｆｗａｔｅｒ⁃ｒｅｄｕｃｅｄａｎｄｎｅａｒ⁃ｎａｔｕｒａｌｒｅａｃｈｅｓｏｎｔｈｅＺａｏｄｕＲｉｖｅｒｗｅｒｅｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔ．ＴｈｅＨＱＡｏｆｒｅｓｅｒｖｏｉｒｒｅａｃｈｅｓｏｎｔｈｅＺａｏｄｕＲｉｖｅｒｂｅｈｉｎｄｔｗｏｈｉｇｈｄａｍｓｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｎｅａｒ⁃ｎａｔｕｒａｌｒｅａｃｈｅｓ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｗａｔｅｒｓｈｅｄｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄｄａｍｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｎｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｈａｂｉｔａｔｏｆｔｈｅｔｗｏｒｉｖｅｒｓｗａｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｄａｍｌｏｃａｔｉｏｎ，ｎｕｍｂｅｒａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｒｉｖｅｒｓｅｇｍｅｎｔｓｂｅｆｏｒｅｄａｍｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｆｌｕｖｉａｌｇｅｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒ，ａｎｄｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ＤｅｎｄｒｉｔｉｃＣｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙＩｎｄｅｘ（ＤＣＩ）；ｄａｍｓ；ＲｉｖｅｒＨａｂｉｔａｔＳｕｒｖｅｙ（ＲＨＳ）；ｗａｔｅｒ⁃ｒｅｄｕｃｅｄｒｉｖｅｒｒｅａｃｈ；ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ河流连通性是指物质㊁能量㊁生物与信息在河流水系各组成部分之间流动㊁扩散的通畅程度［１］㊂河流连通性是度量河流各生境单元在结构和功能上相互关联程度的参数［２］，具有纵向（源头⁃河口）㊁横向（湖泊／沼泽／河漫滩⁃河道）㊁垂向（河流地表水⁃地下水）㊁时间（季节）４个维度的特征［３］㊂连通性受干扰后将导致河流生境片段化，河流生态系统中物质㊁能量㊁生物与信息传输受阻，从而影响河流生态过程和功能的完整性㊂河流纵向连通性是最普遍的受干扰维度，纵向的生境片段化受到的关注也最多㊂导致河流生境纵向片段化的阻隔因素可以分为自然和人为两大类［４］㊂前者包括瀑布㊁有机碎屑坝㊁湖泊㊁湿地㊁季节性河段等；后者包括水坝㊁涵洞㊁排污口㊁捕捞等㊂自然阻隔导致的河流生境自然片段化存在于各类河流中，并且在长时间尺度上可以成为新物种产生的基础［５］㊂人为阻隔往往数量众多且通过性差，产生广泛的边缘效应，形成新的水文环境，会对河流生态系统产生明显的负面效应［４，６］㊂水坝是人为阻隔中生态影响最为突出的一类㊂流域内的水电梯级开发对连续的河流生境产生强烈的分割作用㊂梯级电站每一级水坝都把河流分割成相对孤立的生境单元，水生物种形成若干片断化的种群㊂被梯级水坝隔离形成的水库以及坝下的减脱水段成为大小㊁形状和隔离程度不同的 生境岛屿 ，其水位㊁流速㊁流量等生态水文条件与自然河段差别迥异㊂连续的河流生态系统的空间结构与功能也被改变㊂研究表明，水电梯级开发导致的河流生境衰退和河流生境片断化阻隔了鱼类的溯流运动［７⁃９］，改变水生生物的分布格局［１０］，降低生物多样性［１１⁃１３］，增加了近亲繁殖，影响物种对环境变化的适应能力［１４］㊂系统的定量分析和预测水电梯级开发对水生生物影响需要长期的数据积累，投入大量的人力㊁物力和财力，但是在实际操作过程中往往因缺乏基础数据，多采用主观性较强的定性评价，评价结论的可靠性和合理性不足㊂河流物理生境与河流生物多样性及生态功能密切相关［１５］㊂河流物理生境的质量能够从侧面反映河流生物多样性及生态系统功能状态㊂因此，河流物理生境评估是水电梯级开发生态影响评估中的重要环节，可以在一定程度上解决水生生物影响有效定量评估不足这一问题㊂基于上述背景，本研究以位于我国西南地区的五布河和藻渡河流域为研究区域，采用树状水系连通性指数（ＤｅｎｄｒｉｔｉｃＣｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙＩｎｄｅｘ，ＤＣＩ）［１６］和河流生境调查方法（ＲｉｖｅｒＨａｂｉｔａｔＳｕｒｖｅｙ，ＲＨＳ）［１７⁃１８］，定量评估水电梯级开发对河流纵向连通性和物理生境质量的影响，为我国水电梯级开发生态影响评估㊁优化流域水电开发方案及河流生态管理提供科学依据和可参照的模式㊂９０５５㊀１５期㊀㊀㊀王强㊀等：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㊀０１５５㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀１㊀数据来源与研究方法１．１㊀研究区域五布河发源于重庆市万盛区金子山，流经綦江县㊁巴南区，于木洞镇注入长江㊂五布河全长约８２ｋｍ，平均比降５．３ɢ，流域总面积８５６ｋｍ２㊂五布河河床基岩和漂砾在部分河段出露，形成众多跌水（ｗａｔｅｒｆａｌｌ）生境㊂调查表明，干流河口至上游高洞塘段共有跌水３１处，其中瀑布３处（ｃａｔａｒａｃｔ）㊁梯级小瀑布（ｃａｓｃａｄｅ）２２处，两者的混合类型６处㊂跌水平均累积高差约７．７ｍ，最高５０ｍ，最低１ｍ㊂跌水阻碍了鱼类的溯流运动，对河流生境产生自然的片段化作用㊂跌水上游一般为长几十米至数公里不等的深潭（ｐｏｏｌ）生境㊂五布河现有鱼类４７种，隶属４目㊁１０科㊁３７属㊂鲤（Ｃｙｐｒｉｎｕｓｃａｒｐｉｏ）㊁鲫（Ｃａｒａｓｓｉｕｓａｕｒａｔｕｓａｕｒａｔｕｓ）㊁方氏鲴（Ｘｅｎｏｃｙｐｒｉｓｆａｎｇｉ）㊁中华鳑鲏（Ｒｈｏｄｅｕｓｓｉｎｅｎｓｉｓ）等鲤形目中小型鱼类为优势种㊂五布河干流已建水坝１５座（１３座为电站水坝，两座为磨坊水坝，图１）㊂这些水坝多建于２０世纪七八十年代，以浆砌石拱坝或浆砌石重力坝为主㊂平均坝高６．７ｍ，最高２１ｍ，最低１．５ｍ㊂杨家洞电站和玉滩电站为坝后式电站，其他为引水式电站㊂图１㊀五布河、藻渡河干流水坝及调查河段位置示意图Ｆｉｇ．１㊀ＤａｍｓａｎｄｓａｍｐｌｉｎｇｒｅａｃｈｅｓｌｏｃａｔｉｏｎｓｏｎｍａｉｎｓｔｒｅａｍｏｆＷｕｂｕＲｉｖｅｒａｎｄＺａｏｄｕＲｉｖｅｒ藻渡河是綦江河一级支流，发源于重庆市南川区头渡镇，经南川区头渡镇㊁金山镇，向南进入贵州省桐梓县的狮溪镇㊁羊蹬镇㊁坡渡镇，然后在重庆市綦江区赶水镇场镇驻地处汇入綦江河㊂藻渡河全长约１０２ｋｍ，平均比降８．１ɢ，流域总面积１１８９ｋｍ２㊂藻渡河下切侵蚀强烈，河窄坡陡，两岸多为峡谷地貌㊂藻渡河干流河流生境以浅滩⁃深潭序列结构为典型特征㊂河流比降较大处常有梯级小瀑布出现㊂藻渡河现有鱼类３８种，隶属４目㊁１３科㊁３２属，其中以西昌华吸鳅（Ｓｉｎｏｇａｓｔｒｏｍｙｚｏｎｓｉｃｈａｎｇｅｎｓｉｓ）㊁峨眉后平鳅（Ｍｅｔａｈｏｍａｌｏｐｔｅｒａｏｍｅｉｅｎｓｉｓ）㊁宽鳍鱲（Ｚａｃｃｏｐｌａｔｙｐｕｓ）㊁云南盘鮈（Ｄｉｓｃｏｇｏｂｉｏｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ）等为优势种㊂藻渡河干流已建水电站５座（图１），其中２座为坝后式电站（坡渡电站㊁岩洞电站），３座为无调蓄能力的引水式电站（泥塘电站㊁湾塘电站㊁羊磴电站）㊂坡渡电站㊁岩洞电站的水坝为混凝土水坝，高度２０ｍ以上；泥塘电站㊁湾塘电站的水坝高约３ｍ㊂羊磴电站水坝被冲毁，现已废弃㊂本研究涉及的两条河流的干流均为４ ５级河流，其支流多为２ ３级溪流㊂支流生境特征㊁连通性㊁鱼类组成与干流差异较大㊂为保证调查河段的可比性，本研究仅涉及两条河流的干流河段㊂１．２㊀未受水坝明显影响河段分布调查２０１１年５月㊁２０１３年１１月，对五布河河口⁃高洞塘段河流生境进行调查；２０１８年６月，对藻渡河河口⁃双河口段河流生境进行调查（图１）㊂使用ＧｏｏｇｌｅＥａｒｔｈ软件测量水坝上游库区河段㊁水坝下游减（脱）水河段㊁未受水坝明显影响河段的长度与分布㊂未受水坝明显影响河段指：（１）未受到水库蓄水淹没影响的河段；（２）无调蓄能力的引水式电站的发电厂房出水口下游河段；（３）由于支流补水㊁生态放流等原因，生境未出现明显退化的坝下河段㊂１．３㊀河流生境纵向连通性评估河流连通性的计算方法主要有指标法㊁瓶颈法㊁图论法㊁水文模型法等［１９］㊂本研究选择指标法中的ＤＣＩ评价河流生境的纵向连通性㊂该指数描述的连通性指的是鱼类可以在河道中两个随机点之间自由游动的概率［２０］㊂这个概率与两点之间的阻隔数量以及阻隔的渗透性相关［１６］㊂阻隔的渗透性指的是鱼类在溯流和顺流两个方向通过阻隔的能力，取决于阻隔的阻碍强度以及鱼类自身的生物学特征［１６，２１］㊂ＤＣＩ计算公式如下：ＤＣＩ＝ðｎｉ＝１ðｎｊ＝１ｃｉｊｌｉＬｌｊＬˑ１００（１）ｃｉｊ＝ᵑＭｍ＝１ｐｕｍｐｄｍ（２）式中，ｎ为河段总数；ｌｉ和ｌｊ分别为河段ｉ与河段ｊ的长度，且ｉɤｊ；Ｌ为河流网络总长度；Ｃｉｊ为河段ｉ与河段ｊ之间的连通性；Ｍ为河段ｉ与河段ｊ之间的阻隔数量；ｐｕｍ和ｐｄｍ分别表示鱼类溯流和顺流两个方向通过第ｍ个阻隔的概率，范围为０ １；ｐｕｍｐｄｍ为鱼类通过第ｍ个阻隔的概率㊂图２㊀树状水系连通性指数与河段总数的关系㊀Ｆｉｇ．２㊀ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎＤｅｎｄｒｉｔｉｃＣｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙＩｎｄｅｘａｎｄｎｕｍｂｅｒｏｆｆｒａｇｍｅｎｔｅｄｒｉｖｅｒｒｅａｃｈｅｓ两个河段之间只要有一个ｐｕ或ｐｄ为０的阻隔时，则两个河段之间的连通性即为０㊂ＤＣＩ最大值为１００，表示河流网络未受任何自然或人为的片段化作用，鱼类在河道内无障碍运动，河流连通性最好㊂当河网均等片段化为ｎ段时，且每个阻隔的ｐｕ和ｐｄ中有一个为０时，ＤＣＩ取到最小值１００／ｎ（图２）㊂这种情况下鱼类被孤立在ｎ个河流片段内，溯流或顺流运动严重受阻，河流连通性最差㊂本公式可以用在非河海洄游型鱼类生境的纵向连通性计算上㊂公式内含几个假定：假定阻隔本身不占用河道长度，不产生边界效应，不会影响河网的总长度；阻隔之间的河段内部是完全联通的，则整个水系的纵向连通性为任意两个河段之间连通性的总和；假设鱼类通过每个阻隔的能力是独立的，即鱼类通过一个阻隔后不会影响其通过下一个阻隔的能力［２１］㊂研究区域内的河流生境阻隔因素主要包括水坝㊁跌水（瀑布㊁梯级小瀑布或两者的混合）两大类㊂前者为人工阻隔，后者为自然阻隔㊂两条河流上的水坝均未建过鱼设施，影响鱼类溯流运动，因此其ｐｕ＝０㊂按照跌水的落差及对鱼类溯流运动的阻隔强度，将跌水分为２类：（１）Ｎ类，落差大，存在垂直高差１ｍ以上的单个跌落，鱼类不能溯流通过㊂这一类跌水ｐｕ＝０㊂（２）Ｄ类，落差较小，平水期水深浅，仅小型鱼类可溯流通过，但丰水期对鱼类溯流不构成障碍（图３）㊂Ｄ类跌水不会阻隔鱼类基因交流，不产生显著的生境片段化作用㊂本研究暂不考虑时间对ｐ的影响，则其ｐｕ＝ｐｄ＝１㊂１１５５㊀１５期㊀㊀㊀王强㊀等：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㊀图３㊀跌水生境分类Ｆｉｇ．３㊀Ｗａｔｅｒｆａｌｌｈａｂｉｔａｔｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ（Ｎ类，鱼类不能溯流通过；Ｄ类，平水期仅小型鱼类可溯流通过，丰水期对鱼类溯流不构成障碍）在这种情况下，ＤＣＩ计算公式简化为［１６］：ＤＣＩ＝ðｎｉ＝１ｌ２ｉＬ２ˑ１００（３）河流片段的长度通过测量ｐｕ＝０的阻隔因子（水坝㊁Ｎ类跌水）之间的距离获得㊂根据跌水现有落差㊁人为破坏规模和方式，估算流域水电梯级开发前跌水生境几何尺寸，评估流域水电梯级开发前跌水对河流生境的片段化作用㊂测量Ｎ类跌水之间的距离，可得到流域水电梯级开发前各河流片段的长度㊂１．４㊀河流生境调查与评估在五布河㊁藻渡河干流分别设置３１个和１７个调查河段（图１），采用ＲＨＳ方法调查河流生境，并用河流生境质量评价指标（ＨａｂｉｔａｔＱｕａｌｉｔｙＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，ＨＱＡ）对生境质量进行评估［１７⁃１８］㊂对未受水坝明显影响河段的生境调查，选择人为干扰活动较少的近自然河段，以减少其他干扰因素对河流生境的影响㊂１．５㊀数据分析选用ＳＰＳＳ１５．０中非参数检验的Ｋｒｕｓｋａｌ⁃ＷａｌｌｉｓＨ方法检验生境指标的差异显著性㊂若差异显著，选用Ｍａｎｎ⁃ＷｈｉｔｎｅｙＵ方法检验不同类型河段的生境指标间的差异显著性㊂显著性水平取０．０５㊂藻渡河上水坝少，且库区河段生境特征差异较大，因此藻渡河的库区河段未进行生境指标的差异性检验㊂２㊀结果与分析２．１㊀未受水坝明显影响河段分布特征调查表明，五布河干流现有未受水坝明显影响河段５段，分别为观景口河段（１．０７ｋｍ）㊁白鹤河段（０．９４ｋｍ）㊁崖头⁃庙林河段（５．６７ｋｍ）㊁石桥河段（１．７０ｋｍ）㊁高洞塘以上河段（１１．１０ｋｍ），共计２０．４８ｋｍ，占总长度的２５．０％㊂五布河干流未受水坝明显影响河段可分为两类：一类是分布于未建水坝的跌水上游以深潭生境为主的河段，另一类是以浅滩⁃深潭序列结构为特征的河段，主要分布于五布河上游及部分跌水生境内㊂五布河干流现有库区河段共４３．３４ｋｍ，占总长度的５２．９％；减水河段共１８．０９ｋｍ，占总长度的２２．１％㊂调查中未发现脱水河段㊂藻渡河干流河口至双河口段现有未受水坝明显影响河段３段，分别为河口河段（４．８０ｋｍ）㊁坡渡电站库尾⁃水塘坝河段（２０．５１ｋｍ）㊁泥塘电站库尾上游河段（３３．３０ｋｍ），共计５８．６１ｋｍ，占总长度的６８．２％㊂藻渡河干流未受水坝明显影响河段均为以浅滩⁃深潭序列结构为特征的河段㊂藻渡河干流现有库区河段共８．２８ｋｍ，２１５５㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀占总长度的９．６％；减水河段共１８．９９ｋｍ，占２２．１％㊂２．２㊀水电梯级开发对河流生境纵向连通性的影响五布河干流可对鱼类溯流运动产生阻隔作用的３０处跌水中，在流域水电梯级开发前属Ｎ类跌水的有２６处，Ｄ类有４处㊂对五布河干流河口至高洞塘生境纵向连通性的分析表明（表１）：水电梯级开发前，该河段共有２６个自然片段化的河段；水电梯级开发后，河流片段增至２９个㊂河流片段长度最大值和最小值在水电梯级开发前后无变化㊂最短的河流片段为双胜场河段，长度为８１ｍ；最长的河流片段为庙林⁃查尔岩河段，长８．３８ｋｍ㊂河流片段平均长度由２．５９ｋｍ降低为２．３２ｋｍ，减少１０．４％㊂ＤＣＩ由开发前的７．０２变为开发后的６．４７㊂藻渡河干流上跌水众多，但Ｎ类跌水只有１处㊂在该跌水上建有泥塘电站水坝㊂流域水电梯级开发前，藻渡河有２个自然片段化的河段；水电梯级开发后，河流片段增至５个㊂最小河流片段长度由３３．７７ｋｍ减少为３．１１ｋｍ，最大河流片段长度由５２．１１ｋｍ减少为３３．７７ｋｍ，平均河段长度由４２．９４ｋｍ减少为１７．１８ｋｍ㊂ＤＣＩ由开发前的５２．３变为开发后的３２．４㊂表１㊀河流生境纵向连通性评估结果Ｔａｂｌｅ１㊀ＲｅｓｕｌｔｏｆｈａｂｉｔａｔｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆｏｒｍａｉｎｓｔｒｅａｍｏｆＷｕｂｕＲｉｖｅｒａｎｄＺａｏｄｕＲｉｖｅｒ指标Ｍｅｔｒｉｃｓ五布河（河口至高洞塘）Ｗｕｂｕｒｉｖｅｒ（Ｅｓｔｕａｒｙ⁃Ｇａｏｄｏｎｇｔａｎｇ）藻渡河（河口至双河口）Ｚａｏｄｕｒｉｖｅｒ（Ｅｓｔｕａｒｙ⁃Ｓｈｕａｎｇｈｅｋｏｕ）流域水电梯级开发前Ｂｅｆｏｒｅｄａｍｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ流域水电梯级开发后Ａｆｔｅｒｄａｍｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ流域水电梯级开发前Ｂｅｆｏｒｅｄａｍｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ流域水电梯级开发后Ａｆｔｅｒｄａｍｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ河流片段数Ｎｕｍｂｅｒｏｆｒｉｖｅｒｒｅａｃｈ２６２９２５河流片段平均长度ʃ标准差／ｋｍＡｖｅｒａｇｅｌｅｎｇｔｈｏｆｒｉｖｅｒｒｅａｃｈʃＳＤ２．５９ʃ２．３９２．３２ʃ２．２１４２．９４ʃ１２．９７１７．１８ʃ１５．０９河流片段长度最小值／ｋｍＭｉｎｌｅｎｇｔｈｏｆｒｉｖｅｒｒｅａｃｈ０．０８０．０８３３．７７３．１１河流片段长度最大值／ｋｍＭａｘｌｅｎｇｔｈｏｆｒｉｖｅｒｒｅａｃｈ８．３８８．３８５２．１１３３．７７树状水系连通性指数ＤｅｎｄｒｉｔｉｃＣｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙＩｎｄｅｘ７．０２６．４７５２．３３２．４２．３㊀水电梯级开发对河流生境质量的影响从ＨＱＡ得分上看（表２），五布河上浅滩⁃深潭类近自然河段＞减水河段＞库区河段＞深潭类近自然河段㊂非参数方差分析表明（表２），４类河段ＨＱＡ差异极显著（Ｐ＜０．０１）㊂Ｍａｎｎ⁃ＷｈｉｔｎｅｙＵ检验表明，库区河段与减水河段ＨＱＡ差异极显著（Ｐ＜０．０１）；深潭类近自然河段与浅滩⁃深潭类近自然河段ＨＱＡ差异显著（Ｐ＝０．０１）；库区河段与深潭类近自然河段ＨＱＡ差异不显著（Ｐ＝０．４５），减水河段与浅滩⁃深潭类近自然河段ＨＱＡ差异不显著（Ｐ＝０．５１）㊂从ＨＱＡ各指标上看（表２），Ａ５ Ａ９在五布河上４类河段之间均无明显差异（Ｐ＞０．０５）㊂这表明五布河干流水电梯级开发并未明显改变河岸林㊁河岸土地利用㊂五布河河岸陡峭㊁河床狭窄，边滩发育不明显，因此各河段类型曲流边滩指标（Ａ５）也无明显差异㊂Ｍａｎｎ⁃ＷｈｉｔｎｅｙＵ检验表明，减水河段与浅滩⁃深潭类近自然河段流态指标（Ａ１）差异显著（Ｐ＜０．０１）；除了部分未得分子指标外，库区河段与深潭类近自然河段各指标均无明显差异（Ｐ＞０．０５）㊂藻渡河干流库区河段ＨＱＡ变化较大㊂下游两座坝后式电站库区河段ＨＱＡ不超过２０，上游引水式电站库区河段ＨＱＡ超过４０，甚至略高于浅滩⁃深潭类近自然河段的ＨＱＡ均值（表３）㊂藻渡河干流减水河段与浅滩⁃深潭类近自然河段ＨＱＡ差异不显著（Ｐ＝０．３２），其子指标中流态（Ａ１）㊁河岸特征（Ａ４）㊁河岸林连续性（Ａ９）３个指标差异显著（表３，Ｐ＜０．０５）㊂３１５５㊀１５期㊀㊀㊀王强㊀等：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㊀表２㊀五布河干流库区河段㊁减水河段㊁近自然河段河流生境质量评估结果（平均值ʃ标准差）Ｔａｂｌｅ２㊀Ｒｅｓｕｌｔｏｆｒｉｖｅｒｈａｂｉｔａｔａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆｏｒｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ｗａｔｅｒ⁃ｒｅｄｕｃｅｄａｎｄｎｅａｒ⁃ｎａｔｕｒａｌｒｅａｃｈｅｓｏｎＷｕｂｕＲｉｖｅｒ（ｍｅａｎʃＳＤ）指标Ｍｅｔｒｉｃｓ库区河段Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｒｅａｃｈ减水河段Ｗａｔｅｒ⁃ｒｅｄｕｃｅｄｒｅａｃｈ深潭类近自然河段Ｎｅａｒ⁃ｎａｔｕｒａｌｒｅａｃｈ（ｐｏｏｌ）浅滩⁃深潭类近自然河段Ｎｅａｒ⁃ｎａｔｕｒａｌｒｅａｃｈ（ｒｉｆｆｌｅ⁃ｐｏｏｌ）Ｋｒｕｓｋａｌ⁃ＷａｌｌｉｓＴｅｓｔＨＰ流态Ｆｌｏｗｔｙｐｅｓ（Ａ１）３．００ʃ０．００ａ６．６４ʃ２．５４ｂ３．００ʃ０．００ａ１０．００ʃ１．４１ｃ２７．３７＜０．０１河床底质Ｃｈａｎｎｅｌｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ（Ａ２）３．１８ʃ０．４０ａ５．８２ʃ２．０９ｂ３．００ʃ０．００ａ５．７５ʃ２．２２ｂ１６．１０＜０．０１河床特征Ｃｈａｎｎｅｌｆｅａｔｕｒｅｓ（Ａ３）０．０９ʃ０．３０ａ４．３６ʃ３．１４ｂ０７．２５ʃ０．５０ｂ２１．５２＜０．０１河岸特征Ｂａｎｋｆｅａｔｕｒｅｓ（Ａ４）０．８２ʃ１．９４ａ３．８２ʃ４．３８ｂ０３．７５ʃ１．７１ｂ１２．９３＜０．０１河岸植物层次结构Ｂａｎｋｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（Ａ５）１１．３６ʃ１．２９１１．９１ʃ１．６４１２．００ʃ０．００１２．２５ʃ１．２６１．８７０．６０边滩Ｐｏｉｎｔｂａｒｓ（Ａ６）００．４５ʃ１．５１０１．２５ʃ２．５０３．４００．３３河床植被Ｉｎ⁃ｓｔｒｅａｍｃｈａｎｎｅｌｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ（Ａ７）０．１８ʃ０．６００．４５ʃ０．８２０１．００ʃ１．１５４．７３０．１９河岸土地利用（０ ５０ｍ）Ｌａｎｄｕｓｅｗｉｔｈｉｎ５０ｍ（Ａ８）２．０９ʃ１．５８２．００ʃ１．７９０．８０ʃ１．７９１．００ʃ１．１５３．２６０．３５河岸林连续性Ｔｒｅｅｓａｎｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄｆｅａｔｕｒｅｓ（Ａ９）５．５５ʃ１．７５５．９１ʃ１．１４６．６０ʃ０．５５７．００ʃ２．５８２．３００．５１特殊生境Ｓｐｅｃｉａｌｆｅａｔｕｒｅｓ（Ａ１０）０．４５ʃ１．５１ａ４．５４ʃ４．１６ｂ０５．００ʃ５．７７ａｂ１０．４００．０２河流生境质量评价指标ＨａｂｉｔａｔＱｕａｌｉｔｙＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ２８．６７ʃ７．６４ａ４６．５８ʃ１２．０８ｂ２５．４ʃ１．５１ａ５４．２５ʃ２．０６ｂ１８．８０＜０．０１ＨＱＡ范围ＨＱＡｒａｎｇｅ２２ ５０２５ ５９２４ ２８５２ ５７ ㊀㊀不同字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５）表３㊀藻渡河干流库区河段㊁减水河段㊁近自然河段河流生境质量评估结果（平均值ʃ标准差）Ｔａｂｌｅ３㊀Ｒｅｓｕｌｔｏｆｒｉｖｅｒｈａｂｉｔａｔａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆｏｒｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ｗａｔｅｒ⁃ｒｅｄｕｃｅｄａｎｄｎｅａｒ⁃ｎａｔｕｒａｌｒｅａｃｈｅｓｏｎＺａｏｄｕＲｉｖｅｒ（ｍｅａｎʃＳＤ）指标Ｍｅｔｒｉｃｓ岩洞电站库区河段ＲｅｓｅｒｖｏｉｒｒｅａｃｈｏｆＹａｎｄｏｎｇｓｔａｔｉｏｎ坡渡电站库区河段ＲｅｓｅｒｖｏｉｒｒｅａｃｈｏｆＰｏｄｕｓｔａｔｉｏｎ湾塘电站库区河段ＲｅｓｅｒｖｏｉｒｒｅａｃｈｏｆＷａｎｔａｎｇｓｔａｔｉｏｎ泥塘电站库区河段ＲｅｓｅｒｖｏｉｒｒｅａｃｈｏｆＮｉｔａｎｇｓｔａｔｉｏｎ减水河段Ｗａｔｅｒ⁃ｒｅｄｕｃｅｄｒｅａｃｈ浅滩⁃深潭类近自然河段Ｎｅａｒ⁃ｎａｔｕｒａｌｒｅａｃｈ（ｒｉｆｆｌｅ⁃ｐｏｏｌ）Ｍａｎｎ⁃ＷｈｉｔｎｅｙＵＴｅｓｔ∗ＺＰ流态Ｆｌｏｗｔｙｐｅｓ（Ａ１）３３９１０７．２５ʃ０．５０８．７８ʃ１．５６－２．６７＜０．０１河床底质Ｃｈａｎｎｅｌｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ（Ａ２）３３６６４．５０ʃ１．９１４．６７ʃ２．６５－０．３２０．７５河床特征Ｃｈａｎｎｅｌｆｅａｔｕｒｅｓ（Ａ３）００６２４．７５ʃ４．１１３．１１ʃ２．０９－０．７００．４８河岸特征Ｂａｎｋｆｅａｔｕｒｅｓ（Ａ４）００４８２．５０ʃ２．５２６．８９ʃ２．０９－２．４５０．０１河岸植物层次结构Ｂａｎｋｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（Ａ５）１１６８６７．５０ʃ３．１１９．６７ʃ１．８７－１．３３０．１８边滩Ｐｏｉｎｔｂａｒｓ（Ａ６）０００００００１．００河床植被Ｉｎ⁃ｓｔｒｅａｍｃｈａｎｎｅｌｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ（Ａ７）０００２０．２５ʃ０．５００．１１ʃ０．３３－０．６２０．５４河岸土地利用（０ ５０ｍ）Ｌａｎｄｕｓｅｗｉｔｈｉｎ５０ｍ（Ａ８）００００００．２２ʃ０．６７－０．６７０．５０河岸林连续性Ｔｒｅｅｓａｎｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄｆｅａｔｕｒｅｓ（Ａ９）００１２０．７５ʃ０．９６２．５６ʃ１．３３－２．１３０．０３特殊生境Ｓｐｅｃｉａｌｆｅａｔｕｒｅｓ（Ａ１０）００１０５７．５０ʃ２．８９３．３３ʃ３．５４－１．８３０．０７ＨＱＡ１７１２４４４１３５．００ʃ１０．５５３９．３３ʃ６．７５－１．０１０．３２ＨＱＡ范围 ２４ ４９３１ ５１－－㊀㊀∗减水河段与浅滩⁃深潭类近自然河段生境指标差异显著性分析３㊀讨论３．１㊀河流生境纵向连通性五布河干流虽建有１５座水坝，但与水电梯级开发前相比，ＤＣＩ仅降低了７．８％㊂五布河干流存在大量鱼４１５５㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀类难以溯流通过的跌水生境，将河流分割为多个生境片段，自然片段化特征明显㊂１５座水坝均建在跌水生境上，但建在Ｎ类跌水上的１２座水坝并不会加剧河流生境片段化㊂五布河ＤＣＩ降低主要是由小观电站水坝㊁雷响洞电站水坝㊁白鹤水文站水坝引起的㊂因为这３座水坝均建在Ｄ类跌水上，阻碍了鱼类的溯流运动，降低了河流纵向连通性㊂不同于五布河，藻渡河干流Ｎ类跌水少，河流自然片段化强度低，纵向连通性较好㊂流域水电梯级开发后，４座水坝中只有１座建设在Ｎ类跌水上，另外３座水坝导致流域生境片段化加剧，ＤＣＩ降低了３８．０％㊂可见由于河流自然阻隔的存在，建坝位置的选择对河流纵向连通性存在明显影响㊂对本研究涉及的小型水坝来说，若其建在自然阻隔处，则其对河流纵向连通性的影响可与该自然阻隔相对河流纵向连通性的影响相重叠，ＤＣＩ无变化；若建在无阻隔河段内，则其将原无阻隔河段片段化，ＤＣＩ降低㊂其次，单个水坝对河流纵向连通性的影响与建坝前流域内阻隔数量负相关㊂建坝前阻隔少，河流片段数量也少，纵向连通性高，则建坝后ＤＣＩ降低幅度大；建坝前阻隔多，河流片段数量也多，纵向连通性低，则建坝后ＤＣＩ降低幅度小㊂Ｇｒｉｌｌ等对密西西比河㊁多瑙河㊁长江㊁哥伦比亚河等大型河流的河流生境ＤＣＩ分析也表现出这样的规律［６］㊂另外，从ＤＣＩ计算公式上看，各类阻隔的空间分布位置也应对河流纵向连通性有影响㊂阻隔在流域内分布越均匀，其间的河段长度越均等，则ＤＣＩ越小，河流纵向连通性越差（图２），但是本研究尚未涉及该问题㊂３．２㊀河流生境质量五布河干流所有水坝均建在跌水上㊂库区河段在水坝修建前均为跌水上游的深潭生境㊂水坝修建后，跌水上游的深潭水深增加，变成水库㊂由于五布河干流水坝多为低于１０ｍ的小水坝，水位上升幅度较小，大多数淹没区未超过河岸二级阶地，原有河岸林并未被明显破坏，水体依然保持有一定的流速㊂因此，库区河段生境质量与深潭类近自然河段相比并无明显差异㊂藻渡河上湾塘㊁泥塘两座电站也是为引水式电站，水坝高约３ｍ㊂由于藻渡河为山区河流，泥沙输移量大，加之坝后库容小，运行几年后，库区基本被淤塞㊂本次调查中发现这两座电站的有效库区长度仅在１００ｍ左右㊂水流在淤塞的库区内冲刷出新的河道，形成新的河流生境构造，与自然河道无明显差别㊂因此，这两电站库区河段与藻渡河上近自然河段ＨＱＡ无明显差别㊂藻渡河上岩洞㊁坡渡两座电站坝体高，库容大，回水区长达数公里㊂水库蓄水运行后，库区河段原有生境结构丧失，因此这两座电站库区河段的ＨＱＡ明显小于藻渡河上近自然河段的ＨＱＡ㊂藻渡河上库区河段生境特征与同属山区河流的重庆开州东河上的库区河段生境特征类似［１５］㊂五布河干流减水河段平均长度在１ｋｍ左右㊂由于水坝均建在跌水生境上端，因此水坝修建前减水河段所在河段存在较高比例的跌水或浅滩⁃深潭交替的生境结构，生境特征与浅滩⁃深潭类近自然河段类似，异质性较高㊂五布河干流水电梯级开发后，水坝至发电厂房之间的河段流量明显减少，由于没有采取生态放流措施，河流生境质量有所降低㊂五布河减水河段多存在浅滩⁃深潭序列结构，水坝修建后减水河段的深潭内依然保持有一定的水面，未出现明显的河床干涸现象㊂同时在支流汇入㊁坝体渗漏的作用下河道依然保持了一定的流量㊂因此，与浅滩⁃深潭类近自然河段相比，减水河段ＨＱＡ平均只降低了１４．１％㊂藻渡河上的减水河段环境现状与与五布河上的减水河段类似，并且由于藻渡河上的减水河段多位于深谷内，河流比降相对于近自然河段更大，河床内多巨石㊁基岩出露，河流地貌特征更复杂，因此其ＨＱＡ与近自然河段并无明显差异㊂可见，水坝对河流物理生境质量的影响与河流地貌特征和水电资源开发方式等密切相关㊂３．３㊀河流生境影响评估方法本研究主要从宏观㊁中观两个尺度来分析水电梯级开发对河流物理生境的影响㊂宏观尺度采用的直接测量方法分析水电梯级开发后库区河段㊁水坝下游减（脱）水河段㊁未受水坝明显影响河段这３类河段在流域内的长度㊁比例以及分布情况；同时采用ＤＣＩ分析水电梯级开发对河流生境纵向连通性的影响㊂ＤＣＩ是针对树状水系的纵向连通性指数，对流域大小㊁河流级别无选择性，通用性较好㊂采用该指数可以预测水坝建设后河流纵向连通性变化情况，同时结合流域高程图㊁水电开发历史资料等可以对流域不同年代的河流纵向连通性特征进行回顾分析㊂甚至可以应用ＤＣＩ并结合某种水生生物的生理习性㊁分布区域等信息，分析或预测水电５１５５㊀１５期㊀㊀㊀王强㊀等：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㊀６１５５㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀梯级开发对该生物生境连通性的影响㊂ＤＣＩ唯一较大的缺陷就是较难确定阻隔概率（ｐｕ和ｐｄ），特别是具体到某种水生生物的ＤＣＩ计算时，需要以该物种的运动生理学参数为基础㊂因此，目前大多数情况下对ＤＣＩ的测算选择的是其简化公式或预设阻隔概率［６，２１］㊂中观尺度采用ＲＨＳ评价水电梯级开发对河流物理生境质量的影响㊂该方法可以较好的反映河流生境状况，以及导致河流生境质量衰退的原因［１８］㊂需要注意的是本方法是针对中小型河流的物理生境调查评估方法㊂根据前期的应用经验［１８］，ＲＨＳ不适用于６级以上的大型河流㊂若需对６级以上河流物理生境质量进行评估，需要改用其他方法㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］㊀夏继红，陈永明，周子晔，张琦，彭苏丽，王金平，余根听．河流水系连通性机制及计算方法综述．水科学进展，２０１７，２８（５）：７８０⁃７８７．［２］㊀ＡｍｏｒｏｓＣ，ＲｏｕｘＡＬ．Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｗａｔｅｒｂｏｄｉｅｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅｆｌｏｏｄｐｌａｉｎｓｏｆｌａｒｇｅｒｉｖｅｒｓ：ｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ．ＭüｎｓｔｅｒｓｃｈｅＧｅｏｇｒａｐｈｉｓｅｃｈｅＡｒｂｅｉｔｅｎ，１９８８，２９：１２５⁃１３０．［３］㊀ＦｅｄｅｒａｌＩｎｔｅｒａｇｅｎｃｙＳｔｒｅａｍＲｅｓｔｏｒａｔｉｏｎＷｏｒｋｉｎｇＧｒｏｕｐ．ＳｔｒｅａｍＣｏｒｒｉｄｏｒＲｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ：Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ａｎｄＰｒａｃｔｉｃｅｓ［Ｍ］．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＤＣ，１９９８．［４］㊀ＦｕｌｌｅｒＭＲ，ＤｏｙｌｅＭＷ，ＳｔｒａｙｅｒＤＬ．Ｃａｕｓｅｓａｎｄｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓｏｆｈａｂｉｔａｔｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｎｒｉｖｅｒｎｅｔｗｏｒｋｓ．ＡｎｎａｌｓｏｆｔｈｅＮｅｗＹｏｒｋＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１５，１３５５（１）：３１⁃５１．［５］㊀ＤｉａｓＭＳ，ＣｏｒｎｕＪＦ，ＯｂｅｒｄｏｒｆｆＴ，ＬａｓｓｏＣＡ，ＴｅｄｅｓｃｏＰＡ．Ｎａｔｕｒａｌｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｎｒｉｖｅｒｎｅｔｗｏｒｋｓａｓａｄｒｉｖｅｒｏｆｓｐｅｃｉａｔｉｏｎｆｏｒｆｒｅｓｈｗａｔｅｒｆｉｓｈｅｓ．Ｅｃｏｇｒａｐｈｙ，２０１３，３６（６）：６８３⁃３８９．［６］㊀ＧｒｉｌｌＧ，ＤａｌｌａｉｒｅＣＯ，ＣｈｏｕｉｎａｒｄＥＦ，ＳｉｎｄｏｒｆＮ，ＬｅｈｎｅｒＢ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎｅｗｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｔｏｅｖａｌｕａｔｅｒｉｖｅｒｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｆｌｏｗｒｅｇｕｌａｔｉｏｎａｔｌａｒｇｅｓｃａｌｅｓ：ＡｃａｓｅｓｔｕｄｙｆｏｒｔｈｅＭｅｋｏｎｇＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｄｉｃａｔｏｒｓ，２０１４，４５：１４８⁃１５９．［７］㊀ＧｏｓｓｅｔＣ，ＲｉｖｅｓＪ，ＬａｂｏｎｎｅＪ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｈａｂｉｔａｔｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｎｓｐａｗｎｉｎｇｍｉｇｒａｔｉｏｎｏｆｂｒｏｗｎｔｒｏｕｔ（ＳａｌｍｏｔｒｕｔｔａＬ．）．ＥｃｏｌｏｇｙｏｆＦｒｅｓｈｗａｔｅｒＦｉｓｈ，２００６，１５（３）：２４７⁃２５４．［８］㊀ＬｉＲＮ，ＣｈｅｎＱＷ，ＤｕａｎＣ．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌｈｙｄｒｏｇｒａｐｈｂａｓｅｄｏｎＳｃｈｉｚｏｔｈｏｒａｘｃｈｏｎｇｉｈａｂｉｔａｔｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｄｅｗａｔｅｒｅｄｒｉｖｅｒｃｈａｎｎｅｌｂｅｔｗｅｅｎＪｉｎｐｉｎｇｃａｓｃａｄｅｄｄａｍｓ．ＳｃｉｅｎｃｅＣｈｉｎａＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１１，５４（Ｓ１）：５４⁃６３．［９］㊀ＮｉｌｓｓｏｎＣ，ＲｅｉｄｙＣＡ，ＤｙｎｅｓｉｕｓＭ，ＲｅｖｅｎｇａＣ．Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｆｌｏｗｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗｏｒｌｄᶄｓｌａｒｇｅｒｉｖｅｒｓｙｓｔｅｍｓ．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００５，３０８（５７２０）：４０５⁃４０８．［１０］㊀ＴｓｕｂｏｉＪＩ，ＥｎｄｏｕＳ，ＭｏｒｉｔａＫ．Ｈａｂｉｔａｔｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｂｙｄａｍｍｉｎｇｔｈｒｅａｔｅｎｓｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｓｔｒｅａｍ⁃ｄｗｅｌｌｉｎｇｃｈａｒｒａｎｄｓａｌｍｏｎｉｎｔｈｅＦｕｊｉＲｉｖｅｒ，Ｊａｐａｎ．Ｈｙｄｒｏｂｉｏｌｏｇｉａ，２０１０，６５０（１）：２２３⁃２３２．［１１］㊀ＳａｎｔｕｃｃｉＪｒＶＪ，ＧｅｐｈａｒｄＳＲ，ＰｅｓｃｉｔｅｌｌｉＳＭ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｌｏｗ⁃ｈｅａｄｄａｍｓｏｎｆｉｓｈ，ｍａｃｒｏｉｎｖｅｒｔｅｂｒａｔｅｓ，ｈａｂｉｔａｔ，ａｎｄｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｉｎｔｈｅｆｏｘｒｉｖｅｒ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ．ＮｏｒｔｈＡｍｅｒｉｃａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｉｓｈｅｒｉｅｓＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，２００５，２５（３）：９７５⁃９９２．［１２］㊀ＰｅｒｋｉｎＪＳ，ＧｉｄｏＫＢ．Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎａｌｔｅｒｓｓｔｒｅａｍｆｉｓｈｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｄｅｎｄｒｉｔｉｃｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｎｅｔｗｏｒｋｓ．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２０１２，２２（８）：２１７６⁃２１８７．［１３］㊀ＭｏｎａｇｈａｎＭＴ，ＲｏｂｉｎｓｏｎＣＴ，ＳｐａａｋＰ，ＷａｒｄＪＶ．ＭａｃｒｏｉｎｖｅｒｔｅｂｒａｔｅｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｆｒａｇｍｅｎｔｅｄＡｌｐｉｎｅｓｔｒｅａｍｓ：ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒｆｒｅｓｈｗａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ．ＡｑｕａｔｉｃＳｃｉｅｎｃｅｓ，２００５，６７（４）：４５４⁃４６４．［１４］㊀ＪａｇｅｒＨＩ，ＣｈａｎｄｌｅｒＪＡ，ＬｅｐｌａＫＢ，ＶａｎＷｉｎｋｌｅＷ．Ａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｔｕｄｙｏｆｒｉｖｅｒｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｂｙｄａｍｓａｎｄｉｔｓｅｆｆｅｃｔｓｏｎｗｈｉｔｅｓｔｕｒｇｅｏｎｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＢｉｏｌｏｇｙｏｆＦｉｓｈｅｓ，２００１，６０（４）：３４７⁃３６１．［１５］㊀王强，袁兴中，刘红，张跃伟．山地河流生境快速评价模型与应用．水利学报，２０１１，４２（８）：９２８⁃９３３．［１６］㊀ＣｏｔｅＤ，ＫｅｈｌｅｒＤＧ，ＢｏｕｒｎｅＣ，ＷｉｅｒｓｍａＹＦ．Ａｎｅｗｍｅａｓｕｒｅｏｆｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｆｏｒｓｔｒｅａｍｎｅｔｗｏｒｋｓ．ＬａｎｄｓｃａｐｅＥｃｏｌｏｇｙ，２００９，２４（１）：１０１⁃１１３．［１７］㊀ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＡｇｅｎｃｙ．ＲｉｖｅｒＨａｂｉｔａｔＳｕｒｖｅｙｉｎＢｒｉｔａｉｎａｎｄＩｒｅｌａｎｄ．ＦｉｅｌｄＳｕｒｖｅｙＧｕｉｄａｎｃｅＭａｎｕａｌ（２００３Ｖｅｒｓｉｏｎ）．Ｌｏｎｄｏｎ：ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＡｇｅｎｃｙ，２００３．［１８］㊀王强，袁兴中，刘红，庞旭，王志坚，张耀光．基于河流生境调查的东河河流生境评价．生态学报，２０１４，３４（６）：１５４８⁃１５５８．［１９］㊀方佳佳，王烜，孙涛，李春晖，蔡宴朋，李智．河流连通性及其对生态水文过程影响研究进展．水资源与水工程学报，２０１８，２９（２）：１９⁃２６．［２０］㊀Ｐａｓｃｕａｌ⁃ＨｏｒｔａｌＬ，ＳａｕｒａＳ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎｅｗｇｒａｐｈ⁃ｂａｓｅｄｌａｎｄｓｃａｐｅｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｉｎｄｉｃｅｓ：ｔｏｗａｒｄｓｔｈｅｐｒｉｏｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｈａｂｉｔａｔｐａｔｃｈｅｓａｎｄｃｏｒｒｉｄｏｒｓｆｏｒｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ．ＬａｎｄｓｃａｐｅＥｃｏｌｏｇｙ，２００６，２１（７）：９５９⁃９６７．［２１］㊀孙鹏，王琳，王晋，王聪．闸坝对河流栖息地连通性的影响研究．中国农村水利水电，２０１６，（２）：５３⁃５６．。
梯级水电站对流域水生生物群落结构的影响研究
梯级水电站对流域水生生物群落结构的影响研究通过对海南省保亭县南改河流域水生生物种类、密度和生物量进行调查，结果显示，浮游植物共计5门28 种，丰度在5-212×103 个/L之间，上游丰度明显高于下游；浮游动物共计2门12种，密度在0-2.7×103 ind./L之间，上游密度和生物量均高于下游；底栖动物共计3门19种，生物量在0.23-60.53 g/m2之间，生物量变化较为显著，底栖动物在一定程度上受到水电站建设的干扰。
水生生物物种多样性指数大部分在1～2之间，群落结构较简单，稳定性一般，梯级水电站对水生生物有一定的阻隔影响。
标签：梯级水电站；水生生物；群落结构；流域；影响Research on the Effect of Cascade Hydropower Stations on the Aquatic Organisms Community Structure in River BasinWang Juwei1 ，Lin Jiquan2，Zhong Tongchang1，Chen Junfeng2，Wang Jingbo1，Lei Yu2，Liu Xian2（1.HAINAN GUOWEI ECO ENVIRONMENT CO.，LTD. ，Haikou 570203，China；2. Hainan Research Academy of Environmental Sciences，Haikou 570206，China）Abstract：Through the investigation of aquatic species，density and biomass in the Nangai River basin of BaoTing County in Hainan Province，the study found that，there were 28 species belong to 5 categories of phytoplankton，Phytoplankton abundance in the river basin was from 5×103 cells /L to 212×103 cells /L，abundance of the upstream was significantly higher than that of the downstream.There were 12 species belong to 2 categories of Zooplankton，Zooplankton density in the river basin was from 0 ind./L to 2.7×103 ind./L，density and biomass of upstream were higher than the downstream.There were 19 species belong to 3 Categories of Zoobenthos，Zoobenthos biomass in the river basin was from 0.23-60.53 g/m2，The biomass change was very significant，Zoobenthos were disturbed by the construction of hydropower stations to a certain degree. Majority of aquatic organisms diversity index was between 1 and 2，the community structure was simple，the community stability was general，cascade hydropower stations had obstructed aquatic organisms to a certain degree.Key words：cascade hydropower stations；aquatic organisms；biodiversity index；river basin；effect基金項目：海南省重点研发计划项目（NO.ZDYF2018208）河流分布有丰富的物种，为人类提供了赖以生存与发展的水资源。
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梯级水电开发对大通河流域洪水过程的影响分析
黄维东;牛最荣;刘彦娥;王毓森
【期刊名称】《水文》
【年(卷),期】2016(036)004
【摘要】应用大通河流域实测洪水资料和水利普查数据,定性和定量分析了梯级水电开发对流域洪水过程和洪水特征的影响,建立了梯级水电站数量与洪水涨落率、涨落频次的数学关系模型.结果表明:随着流域水电站数量的增多,洪水过程变化频繁,洪水涨落率增大,涨落频次增多;梯级水电开发使流域最大洪峰流量增大了19.7％～21.5％,最大洪峰传播时间减少了6.1％,而对次洪水总量的影响较小.研究水文过程受人类活动的影响规律,对加强流域水电站统一调度、水能水资源可持续利用和水生态文明建设具有十分重要的意义.
【总页数】8页(P58-65)
【作者】黄维东;牛最荣;刘彦娥;王毓森
【作者单位】甘肃省水文水资源局,甘肃兰州,730000;甘肃省水文水资源局,甘肃兰州,730000;黄河水利委员会水文局,河南郑州,450004;甘肃省水文水资源局,甘肃兰州,730000
【正文语种】中文
【中图分类】P333
【相关文献】
1.浅谈火溪河流域梯级水电开发环境保护和水土保持 [J], 李云辉
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3.鱼庄河流域水电开发及塘房庙水库、老虎山梯级水电站 [J], 喻建清
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5.对大通河流域水电开发的几点思考 [J], 袁小棠
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