水电开发对山区河流生态系统影响模型及应用研究

【摘要】：水电开发不仅可以充分利用水资源,还直接关系到国家节能减排目标的实现和能源可持续发展战略的实施。中共中央、国务院在“十二五”规划纲要中强调,要加强生态系统保护,维护区域资源环境承载力,加大环境保护力度和资源节约与管理。因此,如何在获取水电开发最大经济效益的同时,又科学、合理地评价其对河流生态系统的影响,实施“在开发中保护,在保护中开发”,实现经济、社会、资源与环境的协调、可持续发展已成为一个重大的现实问题。 我国的山区河流具有丰富的水资源和巨大的开发利用潜力,在全国水资源和水能资源的配置格局中占有非常重要的战略性地位。山区河流的水电开发及其对生态系统的影响是复杂而特殊的。本文以怒江流域为研究实例,从山区河流生态系统健康、可持续发展能力、生态承载力、梯级开发对河流水温的影响、水电开发的水足迹等方面深入研究了水电开发对山区河流生态系统的影响,并取得了如下主要成果： (1)水电开发对山区河流生态系统健康与可持续发展能力影响模型的研究及应用。通过分析山区河流的基本特征,从山区河流生态系统的自然生态功能和人类服务功能出发,分别构建了山区河流生态系统健康和可持续发展能力评价指标体系,建立了基于投影寻踪和改进遗传算法的山区河流生态系统健康影响模型及基于信息熵和逼近于理想解排序法的山区河流生态系统可持续发展能力影响模型,并将其应用于怒江生态系统的研究中。通过实际应用表明,所建指标体系和评价模型合理可行,具有很强的实用性。结果显示,在怒江地区进行适当的水电开发,能有效地改善山区河流生态系统对人类的服务功能,改善了整个山区河流生态系统中河流系统和两岸山地系统的极度不平衡,使整个山区河流生态系统朝着更有利、更健康的方向发展；水电开发和旅游开发后,怒江生态系统可持续发展能力均有不同幅度的增加,且前者增幅较后者大,二者协同开发可以使基础设施更加完善、居民收入更高。 (2)水电开发对山区河流生态系统生态承载力影响模型的研究及应用。基于生态系统健康的生态承载力理念,提出水电开发对区域生态承载力影响的评价指标体系,建立了基于投影寻踪和改进遗传算法的计算模型。以怒江州为例,深入分析了水电开发对生态承载力的影响,以水电效益最大化与环境负影响最小化之间的最佳平衡点为追求目标,探讨水电开发与生态环境协调发展、相互促进的条件与模式。研究结果表明,在怒江中下游“一库四级”水电梯级开发模式下,怒江的水电开发对怒江州区域的生态承载能力有一定的积极影响。 (3)水电开发对河道水温影响模型的研究及应用。基于MIKE11软件,建立了一维水温模型和立面二维水温模型,为河道水温的预测提供了一条有效的途径。并以怒江流域为例,进行了天然河道水温数值模拟和“一库四级”梯级开发下的库区及河道下泄水温变化的预测,研究了怒江水电工程对河道水温的影响规律、库群形成状态与河道水温的关系、水库调度方式等对河道水温的累积影响；最后针对冷水下泄问题提出相应对策,为怒江水电运行的水温控制提供有力的技术支撑。 (4)水电开发中水足迹研究。将水足迹分析法应用到山区河流梯级水电开发的水资源消耗评价中,通过评估怒江梯级干流电站的水足迹,研究其在发电过程中消耗的水资源数量,对于尚未建设的怒江干流梯级电站,具有重要参考价值；同时拓宽了水电开发的水资源利用评价思路和方法,具有重要的理论和现实意义。 【关键词】：水电开发 山区河流 生态系统 影响模型 应用研究
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X143;X171
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-16
• 第1章 绪论16-29
• 1.1 选题背景及研究意义16-19
• 1.2 国内外研究进展19-26
• 1.2.1 河流健康评价研究进展19-20
• 1.2.2 考虑流域健康的水电开发研究进展20-22
• 1.2.3 生态承载力研究进展22-23
• 1.2.4 水库水温研究进展23-25
• 1.2.5 水足迹研究进展25-26
• 1.3 本文主要研究内容和技术路线26-29
• 第2章 山区河流生态系统分析的基本理论与方法29-42
• 2.1 引言29
• 2.2 山区河流的概念及特性分析29-31
• 2.2.1 山区河流的概念29-30
• 2.2.2 山区河流的特性分析30-31
• 2.3 山区河流生态系统分析31-33
• 2.3.1 生态系统的概念31
• 2.3.2 山区河流生态系统的概念31-32
• 2.3.3 山区河流生态系统的基本特征32
• 2.3.4 山区河流生态系统的结构、功能分析32-33
• 2.4 山区河流生态系统健康与可持续发展33-36
• 2.4.1 山区河流生态系统健康的内涵33-34
• 2.4.2 山区河流生态系统可持续发展的内涵34-35
• 2.4.3 基于生态系统健康的生态承载力内涵35-36
• 2.5 水温预测方法36-38
• 2.6 水电开发中的水足迹计算方法38-41
• 2.6.1 水足迹内涵38
• 2.6.2 水电开发中水足迹的计算方法38-41
• 2.7 本章小结41-42
• 第3章 山区河流生态系统健康与可持续发展影响模型及应用42-64
• 3.1 引言42-43
• 3.2 影响模型43-56
• 3.2.1 评价指标体系的建立43-47
• 3.2.2 水电开发对山区河流生态系统健康影响模型47-52
• 3.2.3 水电开发对山区河流生态系统可持续发展能力影响模型52-56
• 3.3 实证研究56-63
• 3.3.1 水电开发对生态系统健康影响的实证研究56-59
• 3.3.2 水电开发对生态系统可持续发展能力影响的实证研究59-63
• 3.4 本章小结63-64
• 第4章 水电开发对山区河流生态承载力影响模型及应用64-75
• 4.1 引言64-65
• 4.2 基于生态系统健康的生态承载力65
• 4.3 影响模型65-69
• 4.3.1 水电开发对山区河流生态承载力影响评价指标体系的建立65-67
• 4.3.2 水电开发对山区河流生态承载力影响模型67-69
• 4.4 实证研究69-73
• 4.4.1 水电开发对怒江生态承载力影响研究的必要性70
• 4.4.2 数据来源70-71
• 4.4.3 结果分析71-73
• 4.4.4 调控措施建议73
• 4.5 本章小结73-75
• 第5章 水电开发对河道水温影响模型及应用75-111
• 5.1 引言75
• 5.2 影响模型75-85
• 5.2.1 水库水流演进计算方法75-76
• 5.2.2 水库水温结构判别方法76-78
• 5.2.3 天然河道平均水温预测分析78-81
• 5.2.4 库区立面二维水温预测分析81-84
• 5.2.5 水温预测及影响分析步骤84-85
• 5.3 实例分析85-110
• 5.3.1 怒江天然河道水温模拟计算86-90
• 5.3.2 水库联合调度计算与分析90-95
• 5.3.3 马吉电站水库水温预测分析95-103
• 5.3.4 梯级开发水温变化预测分析103-107
• 5.3.5 水温影响及对策研究107-110
• 5.4 本章小结110-111
• 第6章 水电开发中水足迹研究111-117
• 6.1 引言111-112
• 6.2 水电开发中的水足迹模型112
• 6.3 实例研究112-116
• 6.3.1 数据来源113-115
• 6.3.2 结果与讨论115-116
• 6.4 本章小结116-117
• 第7章 结论与展望117-120
• 7.1 结论117-118
• 7.2 展望118-120
• 参考文献120-134
• 攻读博士学位期间发表的论文134-136
• 攻读博士学位期间参加的科研工作136-137
• 致谢137-138
• 作者简介138

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

重庆巫山千丈岩梯级水电站的生态评价    刘玉洁;

河流生态系统服务功能退化的生态恢复    许玉凤;董杰;段艺芳;

水利枢纽对河流生态系统的影响    邹淑珍;吴志强;胡茂林;刘彬彬;

西北四省(区)2000年的水资源足迹    龙爱华,徐中民,张志强

城市生态系统承载力的几种主要评价方法    卫晋晋;徐琳瑜;

水库水温研究现状及发展趋势    张士杰;刘昌明;王红瑞;李国强;谭红武;

重庆市2004年的水足迹分析    邓晓军;谢世友;王新华;

基于内容分析法的河流健康内涵及表征    吴阿娜;车越;杨凯;

区域生态环境承载力的量化方法研究    王中根,夏军

试论地貌分类问题    裘善文;李风华;

    中国水电工程顾问集团公司党组书记、总经理 晏志勇

庆阳市生态承载力与生态环境评价研究    张智全

呼伦贝尔草原生态环境脆弱性分析及生态承载力评价    刘东霞

河口生态系统健康与水环境风险评价理论方法研究    周晓蔚

我国城市商圈生态演进规律及生态承载力评价研究    王天勇

海洋生态承载力研究    付会

西南生态敏感区与生态承载力理论及其应用研究    熊春梅

基于生态承载力的电力可持续发展研究    刘予胜

可持续经济发展视野中的生态承载力研究    韦晓宏

北京市生态承载力与可持续发展研究    王云霞

清江流域旅游扶贫可持续发展战略与评价研究    刘蕊

滇池流域生态承载力分析研究    王绍春

大连市生态承载力与生态恢复研究    邰姗姗

博斯腾湖生态环境变化以及生态旅游可持续发展评价    石丽

Analysis of Regional Differences of Energy Footprint in China based on STIRPAT Model    

遗传投影寻踪回归在火灾后高强混凝土损伤科学评价中的应用    方崇;韦庆辉;梁汉吉;

熵值法及其在确定组合预测权系数中的应用    陈华友

弯道内非淹没丁坝附近水流流态的试验研究    周阳;郭维东;梁岳;董延超;

旅游景区生态承载力计算模型研究    常玉光;佟艳;

生物完整性指数法和水文地貌评价法在湿地生态系统评价中的综合研究    李玉凤;刘红玉;

浅议虚拟水对我国水资源可持续发展的启示    王静;谢世友;孙香莉;

重庆巫山千丈岩梯级水电站的生态评价    刘玉洁;

江西省2004年生态容量的计量分析与研究    关劲峤;江波;

基于ArcGIS Engine的河道断面生成与数据获取    贺巧宁;

河南省生态环境承载能力与可持续发展研究体系架构研究    邢永强;

水文变化评估及其在珠江河流健康评估中的应用    翁士创;朱远生;杨静;陈雅倩;

黄河下游游荡性河道河型变化及成因分析    王卫红;田世民;孟志华;赖瑞勋;

深圳地区河岸带健康评价方法初探    陈翰林;陈子珊;

城市景观生态环境设计研究    荆福全;

温度对鳙鱼运动耗氧率的影响    袁喜;李丽萍;涂志英;石小涛;黄应平;

虚拟水贸易对水资源影响研究——基于投入产出模型的对比分析    张卓颖;石敏俊;杨红;

健康长江指标体系与综合评价研究    郑江丽;邵东国;王龙;吴玉婷;

长江流域典型水土流失区健康诊断    刘纪根;张平仓;喻惠花;

绿色水电指标体系及评价方法初步研究    禹雪中;夏建新;杨静;马巍;

深圳湾水环境综合评价及环境容量研究    张静

胶州湾演变对人类活动的响应    史经昊

海洋资源、生态和环境承载力研究及其在渤海湾的应用    谭映宇

胶州湾流域与海岸带综合管理研究    余云军

黑龙江省产业结构优化及仿真    李玉凤

我国滑雪运动可持续发展的研究    谷化铮

广东经济可持续发展调控体系研究    刘青

鄱阳湖重金属污染特征研究及环境容量估算    李鸣

高原湖泊流域可持续发展理论及评价模型研究    胡元林

长沙市湿地生态服务功能评估研究    戴兴安

武汉市城市湖泊湿地生态承载力分析研究    韦居恒

土地生态承载力研究    李书敏

三峡库区森林生态承载力的区域分异研究    魏合义

对我国旅游、体育旅游与环境保护的研究    刘雄

景观生态型校园绿化的理论与实践    刘林

莱芜城区牟汶河综合治理的水文效应研究    张淑琢

我国火力发电引发环境问题的伦理思考    党国慧

工业地产投资环境评价研究    杨建喜

合肥高校绿地景观格局和生态效益分析    王锁

辽宁省水资源承载力研究及应用    于凤燕

土地利用总体规划生态足迹环评研究进展    刘艳中;李江风;张祚;

旅游环境承载力研究方法初探    刘玲

中国生态风险评价应用探讨    朱琳,佟玉洁

水电梯级开发对生态承载力影响评估支持系统的设计与应用    童飞;杨志峰;姚长青;隋欣;

高精度格式在河道水温模拟中的应用    陆俊卿;张小峰;袁晶;冯小香;

情景基础的水资源承载力多目标分析理论及应用    徐中民

中国西北地区的生态足迹    陈东景,徐中民,程国栋,张志强

黑河流域可持续发展的生态经济学研究    程国栋

可持续发展评估指标、方法及应用研究    张志强,程国栋,徐中民

承载力概念的演变及西北水资源承载力的应用框架    程国栋

城市水资源承载能力的理论方法与实践    左其亭;

财政旅游扶贫的特点及其在区域发展中的实施战略    谢彦君;叶苏平;

    中国水电工程顾问集团公司党组书记、总经理 晏志勇

    高舜礼

河口流域有机农药污染物的环境行为及其风险影响评价    张祖麟

基于GIS的流域产沙及水土保持决策支持系统研究    李昌志

河口港湾沉积环境质量的底栖生物评价新方法研究    蔡立哲

河流水环境系统不确定性问题研究    李如忠

河口湿地生态系统结构、功能与服务——以长江口为例    童春富

基于SDSS的县域生态环境规划研究    郑丽波

近岸海域环境与经济协调发展的海陆一体化调控研究    盖美

呼伦贝尔沙化草地系统退化特征及围封效应研究    吕世海

基于TMIS和TGIS比较的陕西旅游资源决策支持系统研究    王晓峰

山东省生态安全评价研究    王清

基于生态足迹模型的土地可持续利用评价研究    章鸣

吉林西部草地生态环境退化驱动因子分析及恢复治理措施研究    韦庆

基于流域综合管理的区域经济发展模式研究    孙丽

基于生态足迹理论的农村水土资源利用评价研究    陈建

网箱养鱼对红光水库和百丈水库水质影响的研究    范林君

季节性冰封水库垂向水温分布研究    蒲灵

中国城市生态系统可持续发展的若干思考    严芷清

大型水利工程对长江中下游关键生态功能区影响研究    蔡玉鹏

西北黄土高原高塬沟壑区小流域生态农业建设研究    王铁虎

中国水资源利用效率的区域差异研究    陈刚

河流生态系统健康评价及展望    庞治国;王世岩;胡明罡;

打造健康河流 维持可持续发展    艾学山;王先甲;

河流生态系统特征及流量变化的生态效应    丰华丽;陈敏建;王立群;

河流生态恢复的基本思路与对策    罗波;

河流生态系统修复的时空尺度探讨    赵彦伟,杨志峰

山区河流中水利工程下游最小生态需水量计算——以湖北神农架林区长坊二级水库电站为例    汪洋;葛继稳;胡艳;

河流生态系统服务功能经济价值评价    肖建红;施国庆;毛春梅;邢贞相;

黄河的河流生态资产评估框架研究    秦建明;

景观生态学在河流生态修复中的应用    王薇,李传奇

筑坝对河流生态系统影响研究进展    毛战坡,王雨春,彭文启,周怀东

黄河干流水库群对河流生态系统功能影响的价值评估    蒋晓辉;蔡大应;

海河流域平原河流生态系统的演变及生态修复对策    王立明;

水利工程对河流生态系统的胁迫与补偿    董哲仁;

宁波市樟溪河环境流量分配研究    刘中;麦克·阿克曼;罗艳;龚峰景;陈孟荣;林霞;

规划环评编制过程中常见的困难及解决方法    杨常青;蔡春霞;舒艳;

长江三角洲可持续发展的综合评价研究    刘晓辉;陈忠暖;

基本财务信息、盈利质量与可持续发展能力——我国制造业上市公司的经验证据    符刚;林万祥;

池州市可持续发展能力的综合评价与分析    许信旺;

由点到面:中国可持续发展实践方式的跃变    王玉海;

生态农业与西部少数民族地区可持续发展互动机制探析    唐云舒;

恢复河流生态系统    大自然保护协会 Doug Blodgett

建立区域可持续发展能力评价体系    本报记者 张可兴

加快木制品产业发展增强可持续发展能力    曲志深 七台河市长

如何提高可持续发展能力    王镇

看不见的“创新”塑造中国    创新工场董事长兼首席执行官 李开复

创新公益大家庭友成探索新公益模式    刘婧

在提高可持续发展能力上力争新突破    市委副秘书长 贾培新 市委办公厅综合调研处秘书 梁智军

关于加快发展方式转变和结构调整 提高可持续发展能力的几点认识和建议    

适应形势发展需要 增强可持续发展能力    才旺达

对我国外贸可持续发展能力的思考    张以民

水电开发对山区河流生态系统影响模型及应用研究    郑江涛

南方地区生态环境需水研究    宋兰兰

潍坊市可持续发展能力研究及其应用    肖培灵

清洁发展机制项目可持续发展能力评价体系研究    陈坤

江苏区域可持续发展能力研究    姚晓东

水沙过程与河流生态环境作用初步研究    何用

水库下游水沙过程调整及对河流生态系统影响初步研究    张为

黑龙江省村镇银行可持续发展研究    孙璐

山东半岛沿海县域可持续发展能力评价    李明

南通市城市生态河道构建理论及其应用    高晓琴

长江中下游生态径流过程的分析计算    陈竹青

自然保护区可持续发展能力测度研究    熊勇珍

娄底市可持续发展能力研究    李江南

广东河流生态系统服务价值评估    张进标

上市公司可持续发展能力评价研究    叶冬梅

中小企业可持续发展能力综合评价研究    张楠楠

略阳电厂技改工程项目可持续发展能力后评价研究    李欣

北京城市道路交通系统可持续发展能力研究    邢进元

西部各省区市可持续发展能力比较研究    钟卫阳

未来四方集团拍卖有限公司可持续发展能力提升研究    瞿军业