【摘要】：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市加速擴(kuò)張,人類活動加劇,致使河流水生態(tài)系統(tǒng)受損和水資源流失的問題愈加凸出。河流生態(tài)流量的研究缺乏過程性研究,水生生物生活史與水文過程密切相關(guān)。而魚類生活過程與河流水文節(jié)律休戚相關(guān),對于河流生態(tài)流量目標(biāo)的制定具有重要的指示作用�；谥甘拘陨飦泶_定生態(tài)流量,推算出生態(tài)需水量能夠較好的保障河流生態(tài)系統(tǒng)健康。洋河流域是永定河水系上游較大的支流,屬人類強(qiáng)干擾區(qū)域,作為北京地區(qū)的主要水源地,水資源稟賦較差,人類社會用水需求不斷增加,忽視了對河流生態(tài)系統(tǒng)的健康保護(hù),生態(tài)系統(tǒng)退化嚴(yán)重。通過指示性生物對洋河流域開展生態(tài)需水研究,為京津冀地區(qū)的生態(tài)恢復(fù)和水資源可持續(xù)利用提供理論支撐。本文基于野外原位監(jiān)測數(shù)據(jù),采用統(tǒng)計(jì)分析、聚類分析的方法,研究了洋河流域魚類群落的組成和空間分布特征。通過分析洋河流域優(yōu)勢魚類物種,結(jié)合專家咨詢的方法,識別出適宜確定生態(tài)流量目標(biāo)值的土著型目標(biāo)物種。基于棲息地法通過River 2D模型構(gòu)建二維水動力模型,根據(jù)模型模擬結(jié)果研究洋河流域的生態(tài)需水。研究表明:(1)與歷史監(jiān)測資料比較,洋河流域魚類群落減少了4-6種,魚類生物多樣性明顯降低;從空間分布上看,洋河流域魚類形成了兩個(gè)群落類型:類群I主要分布在洋河流域上游山區(qū),類群II主要分布在洋河流域山區(qū)-平原城區(qū)過渡區(qū)域和平原城市區(qū)域;需要在城市化和人類活動過程中,盡力減小對魚類棲息環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的擾動。(2)通過綜合分析確定了洋河流域生態(tài)流量研究的土著型目標(biāo)物種拉氏渆和相應(yīng)研究河段。基于水文數(shù)據(jù)、河道實(shí)測地形數(shù)據(jù)構(gòu)建River 2D模型,結(jié)合拉氏渆的適宜性曲線,模擬5種不同流量工況下的出口流量符合70%Q_(in)≤Q_(out)≤130%Q_(in)范圍,說明模型模擬結(jié)果可靠,得到拉氏渆棲息地適宜性面積(Weighted Useable Area,WUA)。(3)以模擬得到最大棲息地適宜性面積WUA的對應(yīng)流量,來設(shè)定洋河流域生態(tài)流量的目標(biāo)值為1.6 m~3/s,推算出拉氏渆產(chǎn)卵敏感期的生態(tài)需水量為0.166億m~3,能夠最大限度的保障拉氏渆的生存環(huán)境,可以較好地恢復(fù)并保護(hù)魚類群落結(jié)構(gòu)和生物多樣性,為洋河流域水生生物的恢復(fù)和河流生態(tài)系統(tǒng)健康保護(hù)提供重要理論依據(jù)。洋河流域?qū)儆趶?qiáng)人類干擾區(qū),水生生物退化嚴(yán)重,生態(tài)流量難以保障,在實(shí)際水文過程中無法時(shí)刻保證過水流量處于目標(biāo)值狀態(tài),依據(jù)本研究模型模擬拉氏渆的Q-WUA曲線成果,建議以0.4 m~3/s-2.0 m~3/s作為洋河流域生物保障的適宜生態(tài)流量過程范圍,對應(yīng)的適宜生態(tài)需水量保障范圍為0.041億m~3-0.207億m~3,為京津冀地區(qū)水生生物恢復(fù)、生態(tài)修復(fù)、河流生態(tài)流量及生態(tài)需水量制定提供關(guān)鍵依據(jù)。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

2 區(qū)域概況與研究方法2 區(qū)域概況與研究方法2.1 洋河流域概況2.1.1 地理位置洋河流域，發(fā)源于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市的興和縣和山西省大同市的陽高縣，，內(nèi)蒙古自治區(qū)、山西省、河北省，是永定河水系較大的兩源之一（圖 2-1），屬海河圖 2-2）。流經(jīng)懷安縣、萬全縣、張家口市和宣化縣，沿線接納了洪塘河、清水河等，后經(jīng)下花園區(qū)、涿鹿縣、懷來縣注入官廳水庫[18]，是官廳水庫的主要水源。
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TV213.4

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本文編號：2633775