前言
河流系统是地球的大动脉,在维系地球的水循环、能量平衡、气候变化和生态发展中具有极其重要的作用。随着社会经济的发展,人类对河流的依赖程度也越来越大,对河流进行了各种方式的开发利用,其中大坝建设是现今人类改造河流最为重要的活动之一。大坝工程建设推动了人类社会进步,在防洪、发电、灌溉、供水和航运方面起到了重要的作用。大坝工程一方面为人类社会带来巨大的经济社会效益;另一方面,它们又是人类影响河流生态环境最显著、最广泛、最严重的事件之一。大坝工程建设改变了原有的生态系统平衡,对河流生态系统产生了一定的影响,主要表现为:河道萎缩,洪泛区面积减少;水生生物生境破坏,鸟类数量和物种减少;洄游性鱼类数量减少,甚至消失;海水入侵,河口生态环境恶化;外来物种入侵等。
大坝建设引起的河流生态问题已逐渐引起了各国政府和科学家的重视。为了减轻大坝对河流生态系统的不利影响,国内外开展了大量相关研究,研究表明,大坝对于河流生态系统的负面影响,可以通过工程措施、生物措施和管理措施在一定程度上避免、减轻或补偿。其中,开展水库生态调度研究,通过改进水库调度方式,制定合理的大坝调度规程的方法,以弥补或减缓其造成的生态环境问题,是当前大型河流生态恢复中的一项重要举措。
三峡葛洲坝梯级工程是治理和开发长江的关键性骨干工程,具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益,对我国经济社会发展发挥巨大的推动作用。然而三峡水库拦蓄河流也将部分改变长江干流水流情势,对其上下游一定范围的生态环境带来不利影响。因此,在充分发挥三峡梯级工程水库社会经济功能的同时,又减少其不利影响,成为当前迫切需要解决的重大问题。
本书结合国家自然科学基金重大项目资助课题《大型水利工程对重要生物资源不利影响的补偿途径》,对水库下游河流生态需水及生态调控理论与技术体系进行了研究,以三峡梯级水库下游河段为研究对象,分析了三峡梯级水库对坝下河流生态水文要素的影响程度,定量评估了三峡梯级水库下游河道内环境流量,提出了三峡梯级水库生态调度目标和调度措施,并对生态调度方案进行了综合研究。
本书第1章由夏自强、郭文献编写;第2章、第3章由郭文献、王鸿翔共同编写;第4章、第5章由郭文献编写;第6章由郭文献、王鸿翔共同编写;第7章由夏自强、郭文献共同编写。全书由夏自强、郭文献统稿完成。
本书在编写过程中得到了众多人士的帮助和支持。感谢华北水利水电大学徐建新教授、河海大学包为民教授、李琼芳教授、刘凌教授、姜翠玲教授、严忠民教授,以及于国荣博士、林虹博士、王远坤博士、张楠博士、郭利丹博士、李建博士、黄峰博士,感谢他们在本书编写过程中给予的指导和帮助。本书在编写过程中参考和引用了大量国内外专家和学者的研究成果,在此向他们表示感谢!此外,本书中大量水生生物数据资料来自中科院水生生物研究所、长江水产研究所、水利部水工程生态研究所等研究机构,在此对所有涉及数据使用的单位表示衷心感谢!同时,中国水利水电出版社给予了大力支持,并提出了宝贵意见,在此表示感谢!
本书研究工作得到了国家自然科学基金“考虑下游鱼类生境健康的水库生态调度研究”(51209091)和华北水利水电大学重点学科建设基金的共同资助。
由于作者水平所限,本书中所列理论、方法、结构安排、文献引用等方面存在的问题,恳请各位读者对本书的不足之处给予批评指正。
作者
2013年8月