河流生境修复的生态水力调控理论、关键技术及应用

  • 获奖名称: 河流生境修复的生态水力调控理论、关键技术及应用
  • 获奖等级: 一等奖
  • 获奖类别: 大禹水利科学技术奖
  • 授奖单位: 中国水利学会
  • 完成单位: 武汉大学、长江水利委员会长江科学院、中国水利水电科学研究院、长江航道规划设计研究院、江西省水利规划设计研究院、贵州省水利水电勘测设计研究院
  • 获奖年度: 2018
  • 获奖人员: 槐文信、杨文俊、彭文启、杨中华、冯健、李明、林莉、江凌、黄明海、岳遥、毕胜、赵先进、江凌、杜霞、刘志雄
  • 成果简介:项目背景情况 河流生境修复是当前环境水利领域的重要内容，也是开展生态文明建设的重要措施。水生植物、浮游植物、鱼类及底栖动物是河流生态系统的主要生物因子，这些因子均与河流生境水体动力条件密切相关。水动力条件的改善是生境修复的重要指标，也是影响其他生物因子的主导因素之一。本课题组在国家水体污染与治理重大专项、国家自然科学基金等项目的研究过程中，针对河流生境修复中的生态水力学问题，开展了相关的基础理论和生境修复技术研究。 主要技术创新 （1）揭示了水生植被作用下的河道水流结构和物质输运机理，提出了植被化河流“新河床”的概念，建立了不同类型植被的阻水作用计算公式，为河流生物栖息地的质量评估提供了科学依据。 （2）提出了兼顾调节坝上下游鱼类产卵场保护、消落带治理、水华控制等多目标的生态调节坝调节方案，为生态调度的实施提供了技术支撑。 （3）发明了一种结合植被选育、基质改良和临时防冲结构设置的生态固滩技术，适用于大水位变幅和基质防冲，实现了大型河流心滩生态守护的突破。 （4）针对不同鱼类种群对不同水流条件需求，引入传统鱼道结构型式和自然河道形态和生境等要素，构建了平面分区、垂向分层的“水流空间多样化”仿自然鱼道结构型式，适宜多目标鱼类种群上溯。 （5）提出了水生植物-底栖动物生态协同修复技术，通过植入水生植物有效改变河流局部水动力条件，改善微生境，大型底栖动物的物种数和生物多样性随植物覆盖度的增加而显著增加。 推广应用情况 本项目成果获得国家专利10项，软件著作权7项，在AWR、WRR、JHR、EcoI等国际顶尖期刊和水利学报等国内著名期刊发表论文200余篇，其中SCI论文78篇，EI论文34篇，中文核心论文85篇，出版专著3部。所提出的理论和技术成功的应用于三峡支流水体富营养化治理、南水北调东线水质水量调度、长江生态固滩工程以及多项中小河流的生境修复工程规划设计中，解决了工程设计与运行管理中的关键问题，取得了显著的社会经济效益和环境效益，推动了行业科技进步，具有广阔的应用前景和推广价值。