面向鱼类生境维持的生态流量过推求方法及水库群生态调度

Eco-environmental concerns have become the bottleneck of water resources and hydropower developments. It is essential to quantify the impacts of reservoir operation on river ecosystem so as to support sustainable river development. Fish is at the top-tropic of aquatic ecosystem, thus its habitat quality can well reflect the status of aquatic ecosystem. Plenty of researches have been carried out to study fish habitat conservation, however, there are several fundamental issues unsolved, in particular with respect to the determination of ecological hydrograph according to fish life stage and flow pulse. The proposed study aims at revealing the response of fish to key hydro-environmental factors at different life stage, and establishing fish macro- and micro- habitat model. Basing on the model, the minimum ecological flow, monthly ecological hydrograph and daily flow pulse are determined for fish habitat conservation in different seasons. The hydrograph will be taken as a constraint to optimize the operation of clustered reservoirs. The major contents includes: (1) ethological experiment of fish at different life stages; (2) macro- and micro- fish habitat model; (3) determination of ecological hydrograph at different time-scale; (4) ecological-friendly optimization of clustered reservoirs. It is expected to publish 13 high quality journal papers including at least 5 SCI papers. Meanwhile, it will advance the development of river ecohydraulics.

生态环境问题已经成为制约河流水资源和水能资源开发的瓶颈，科学定量地分析水库运行对河流生态系统的影响，是河流开发和保护急需研究的问题。鱼类是河流生态系统中的顶级群落，研究河流中鱼类生境可以有效反映整个河流的健康情况。国内外围绕水库运行对鱼类生境的影响进行了大量的研究，但是结合鱼类关键生长期构建生态流量过程和水流脉冲的研究还非常缺乏。本研究拟揭示目标鱼类不同生长期对关键水环境因子的响应机制，建立水库运行对目标鱼类宏观生境和微生境影响的模拟方法，构建目标鱼类生境维持的最小生态流量、年度生态流量过程及产卵期流量脉冲等不同尺度的径流需求，提出相应的水库群生态调度优化模式。具体研究内容包括：（1）不同生长期鱼类生态行为学研究；（2）鱼类宏观生境和微生境模型；（3）不同时间尺度下鱼类生态流量确定；（4）水库群生态联合调度。研究成果发表期刊论文13篇，其中SCI不少于5篇，并有望推动河流生态水力学的发展。

生态环境问题已经成为制约河流水资源和水能资源开发的瓶颈，研究河流中鱼类生境可以有效反映整个河流的健康情况，但是结合鱼类关键生长期构建生态流量过程和水流脉冲的研究还非常缺乏。本研究选择桂林漓江及其上游水库群为对象，针对坝下河道关键鱼类光倒刺鲃，揭示了目标鱼类不同生长期对关键水环境因子的响应机制，建立了水库运行对目标鱼类宏观生境和微生境影响的模拟方法，构建了目标鱼类生境维持的最小生态流量、年度生态流量过程及产卵期流量脉冲等不同尺度的径流需求，提出了相应的水库群生态调度优化模式。具体研究成果包括：（1）不同生长期鱼类行为的生态水动力机制；（2）鱼类宏观生境和微生境模型；（3）不同时间尺度下鱼类生态流量确定；（4）水库群生态联合调度模式。. 研究成果发表期刊论文23 篇，其中SCI论文 19 篇，EI论文2篇，中文核心论文2篇；获国际（美国）授权发明专利1项，省部级科技一等奖2项，二等奖2项；举办国际学术大会1次(ICEI 2014)，受邀做国际学术大会主旨报告3次；培养博士后7人，博士生5人，硕士生3人，国际留学生1人，国际合作访问学者1人。.1人次获得国家杰出青年科学基金、1人次获得科技部中青年科技创新领军人才、1人次获得江苏省“双创人才”、 1人次获得江苏省333人才第二层次，1人次获得江苏省“双创博士”。. 项目负责人受邀担任Ecological Informatics、Journal of Ecohydraulics副主编，《水利学报》、《水利水运工程学报》、《生态学报》等期刊编委。