我国生态水利研究进展

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发布时间：2021-08-18

资料介绍

验,在总结国内外生态水利研究现状和存在问题的

基础上,论述生态水利研究的内涵、方向和发展

趋势。

1摇生态水利的内涵和研究内容

1. 1摇生态水利的内涵

生态水利是一个多学科交叉的边缘科学,是水

文学、水力学、地貌学、生态学等传统学科的交叉和

融合。总结国内外相关研究的基础和成果[6] ,生态

水利可定义为:研究水利工程建设和运行对流域生

态环境的影响以及在这种影响下生态系统的演变趋

势,探索在水资源开发利用过程中,采取的既能满足

人类社会需求,又能兼顾水生态系统健康和良性发

展的各种措施和方法。

1. 2摇生态水利的研究方向

生态水利研究可分为基础理论研究和实践应用

两个方面,其中基础理论研究主要包括生态水文学、

生态水力学、水利工程的生态效应等几个方面;而实

践应用主要包括生态水利工程规划与设计、水利工

程影响下的水生态系统修复措施、生态需水量和生

态调度、水体连通性等4 个方面。

2摇生态水利的基础理论研究

2. 1摇生态水文学和生态水力学

近几年,对生态水文学的定义很多,从广义范围

来看,生态水文学是研究水文过程与生物过程的耦

合关系,研究范围包括陆地上的气候土壤植被之

间的动态关系,河流水文情势及其变化对水生生物

和河流生态系统的影响,以及流域尺度上水文过程

和生态系统的相互关系[7] 。自1992 年都柏林“水

与环境冶国际会议至今,生态水文学的内涵在不断

改进和完善,其中最重要的一点在于水文要素和生

物要素之间的影响和调节作用[8] 。从生态水利的

角度来看,生态水文学研究的重点是河流水文情势

及其变化对水生生物和生境条件的影响,即河流的

水文过程及与生物之间的响应关系。

虽然人类很早就关注到了河势的演变与水动力

过程对生物的影响,但有关生态水力学的概念是在

1994 年首届国际生态水力学学术会议后才逐渐

形成。

生态水力学是研究水动力学和水生态系统之间

相互作用的一门新兴交叉学科,它一方面研究水力

条件的改变对水生态系统平衡及生物多样性的影

响,另一方面研究水生态系统的演变对水力情势的

反作用,从微观上探索水与生态系统之间的基础动

力学过程[8] 。

目前生态水文和生态水力学主要研究地形、水

温、流速、流量、流速场、含沙量和水位等水文和水力

学要素变化对水生生物生活习性、繁殖能力、栖息地

等所产生的影响。研究方法可归结为两大类,一类

是以大量现场测试数据或室内水槽试验数据为基础

的统计分析方法;另一类是将水文学与水力学、形态

动力学、动植物栖息地特征以及物种生长进化联系

起来的混合模拟方法。在我国,研究较多的是濒危

物种和主要经济鱼类的繁殖和栖息环境的水文、水

力学因素以及水利工程建设造成的这些因素改变对

生物的影响,如4 大家鱼产卵时的水文水动力特性、

产卵场的生态水文特征;中华鲟繁殖栖息地特征、产

卵场的水动力特征、水文状况与繁殖活动关系的数

学模型、葛洲坝和三峡水库建设造成的地形、水温、

流速、流场等因子变化对中华鲟产卵的影响等[9鄄12] 。

水位是湖泊和湿地生态水文过程的关键因素之一,

其动态变化影响湖泊、湿地植被群落的组成、结构和

生产力。水位变化与湿地植被关系的研究主要集中

在水位梯度和水位波动对湿地植被的影响以及人工

控湖、控河工程的生态效应研究[13] 。

总结现有研究成果,目前还缺乏水文、水力学特

征与河流水生生物的生命过程响应关系的理论基

础,在调水、引水等水利工程建设造成的流速、流量、

水位、水盐梯度变动对上下游河岸和河口地区

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