长江上游生态敏感度与水电开发生态制约研究

摘要

长江上游分布有丰富的水能资源，占长江流域技术可开发量的86.8％。开发长江上游水电资源是长江流域经济社会可持续发展的必然选择，也是当前经济社会发展之必需。但当前大规模的水电开发速度，导致水电开发面临众多且纷繁复杂的问题。如流域水生生境受损、部分水体污染、纳污能力改变、湿地功能萎缩等生态环境问题，随着人们对生活环境质量要求的不断提高，这些问题显得越来越突出，有些问题已明显制约区域国民经济可持续发展和影响人民群众的正常生产生活，同时影响到长江流域水资源的进一步开发利用和可持续发展。为此，针对国内外围绕长江流域水电开发和生态环境保护涉及的重点领域研究现状，本论文选择在大尺度的流域层面开展生态环境敏感度与水电开发生态制约研究，为水电开发的水资源管理与保护提供技术支撑及科学依据。该研究是当今国内外生态环境领域广泛关注的一个重要研究问题。 主要研究内容和结论体现在以下几个方面: (1)长江上游生态环境敏感区信息数据收集、分析与辨识。在对长江上游自然保护区、风景名胜区、森林公园、地质公园、世界文化自然遗产、涉水重要水生态等各类生态敏感区资料收集及现场查勘基础上，分析与辩识长江上游区重要生境和生态敏感区的类型、位置、级别、数量、面积等。此外，利用GIS和RS技术在上游区1∶25万等比例尺的全要素地形图上制作了各生态敏感区分布图。 (2)长江上游生态环境敏感度评价指标体系构建和敏感度等级划分。在研究中采用层次分析法构建长江上游生态环境敏感度评价指标体系，包括目标、类别、敏感因子、指标、变量等层次。利用构建的权重判断矩阵计算得出自然保护区、风景名胜区、森林公园、地质公园、世界文化自然遗产、珍稀濒危植物分布区、重要水生生物保护区、水产种质资源保护区和其它重要栖息地等9个敏感因子的权重结果为0.21、0.07、0.08、0.08、0.09、0.12、0.16、0.12和0.07。 同时，在专家咨询、论证和实证数据演算等方法的基础上，将长江上游区生态环境敏感度评价等级定量划分为5级:①极度敏感;②高度敏感;⑧中度敏感;④轻度敏感;⑤不敏感。 (3)长江上游区生态环境敏感度计算与综合评价。在生态环境敏感度评价指标体系的基础上，利用GIS技术结合层次分析法计算得出长江上游区生态环境敏感度值，并根据计算结果集成生态环境敏感度综合评价图。 长江上游不敏感区和轻度敏感区占据了长江上游区大部分面积，极度和高度敏感区主要集中在金沙江流域上游和长江上游干流区、赤水河流域，中度敏感区主要集中在金沙江流域中游、岷沱江流域和嘉陵江流域的支流白水江和涪江水系。金沙江流域是长江上游区生态环境敏感性最高的区域。自然保护区是长江上游区最重要的生态环境敏感因子，是长江上游区水电开发最主要的生态制约因素。此外，采用叠图法，并结合生态环境敏感度的综合分析，从相关的法律法规方面，对长江上游水电开发提出优化调整建议。 (4)长江上游水电开发对生态环境典型因子的制约影响研究。在上述理论技术研究的基础上，建立二维紊流水动力学模型和纵向一维河道水温模型，定量模拟金沙江梯级水电站建设对水库和坝下河流水温的叠加影响，提出梯级出口下泄水温的叠加影响主要表现为年内水温均匀化、时间滞后，对下游河道水温产生影响区段延长、水温呈现总体上升趋势、支流汇入利于水温恢复的结果;建立植物生长动力学模型，模拟三峡水库成库前后，温度和光照强度变化造成的代表性陆生生物量的变化，定量分析水库建设引起的小气候变化对陆生植物的影响。

目录

声明

摘要

1绪论

1．1研究背景与研究意义

1．2国内外研究现状及发展趋势

1．2．1水电开发生态环境影响与制约

1．2．2生态环境敏感性概念与研究对象

1．2．3生态环境敏感性评价方法

1．2．4生态环境敏感区分类

1．2．5研究发展趋势

1．3课题研究的主要内容

1．3．1研究范围

1．3．2研究目标

1．3．3技术路线

1．3．4主要研究内容

1．4课题研究的基本方法

2长江上游水电开发规划概况

2．1流域水力资源分布及特点

2．2上游干流河段水电开发规划方案

2．2．1通天河及以上河段

2．2．2金沙江河段

2．2．3宜宾至宜昌河段

2．3上游支流河段水电开发规划方案

2．3．1金沙江支流

2．3．2嘉陵江

2．3．3乌江

2．3．4岷江

2．4本章小结

3长江上游区重要生境与生态敏感区辨识

3．1长江上游重要生境

3．1．1重要陆生生境

3．1．2重要水生生境

3．2长江上游生态敏感区

3．2．1生态敏感区类型

3．2．2自然保护区

3．2．3风景名胜区

3．2．4森林公园

3．2．5地质公园

3．2．6世界文化自然遗产

3．2．7涉水生态敏感区

3．3长江上游生态脆弱区

3．3．1长江源区

3．3．2干热河谷区

3．3．3岩溶区

3．4本章小结

4长江上游生态环境敏感度研究

4．1基于层次分析法的生态环境敏感度评价指标体系构建

4．1．1指标体系建立的原则

4．1．2指标体系建立的方法和步骤

4．1．3指标体系的框架和模型建立

4．1．4权重赋值与计算

4．1．5生态环境敏感度评价等级划分

4．2基于GIS技术的生态环境敏感度计算与评价

4．2．1生态环境敏感度计算方法与步骤

4．2．2指标赋值

4．2．3敏感度(综合指数)计算结构与公式

4．3生态环境敏感度结果与综合评价图集成

4．4敏感性综合分析

4．4．1不同敏感区所占上游区面积分析

4．4．2不同敏感区分布的敏感因子分析

4．4．3不同水系的敏感性分析

4．4．4敏感度与长江上游水电开发的生态制约分析

4．4．5综合研究结果

4．5本章小结

5长江上游水电开发对生态环境典型因子制约影响研究

5．1水电开发对生态环境制约影响

5．1．1水电建设项目对生态环境的影晌因素

5．1．2梯级水电开发对生态环境制约影响

5．2金沙江梯级水电站建设对河流水温制约影响研究

5．2．1涉水生态敏感区背景情况

5．2．2梯级水电站建设对河流水温的累积影响研究

5．2．3综合研究结果

5．3．1三峡库区自然环境概况

5．3．2库区气候变化对陆生植物的影响分析

5．3．3综合研究结果

5．4本章小结

6结论与展望

6．1主要研究结论

6．1．1长江上游重要生境与生态敏感区辩识

6．1．2长江上游生态环境敏感度研究

6．1．3长江上游水电开发对生态环境典型因子制约影响研究

6．2展望

参考文献

致谢

附录