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随着社会和经济的快速发展,全球闸坝建设进展迅速。水利工程可以满足人类对水资源的需求,缓解化石燃料不足的压力,在防洪、发电、航运、供水等方面也发挥了巨大的效益,但是水利工程的修建改变了河流湖泊原有的水文情势,阻碍了鱼类迁移廊道,影响了鱼类的洄游,导致生物多样性降低,影响水生态系统的结构和功能。长江四大家鱼具有典型的江湖洄游特征,在长江的通江湖泊上修建水利工程,可能会对四大家鱼的洄游通道造成严重影响。本文研究江湖洄游通道上水利枢纽建设对鱼类洄游的影响,对指导水利工程建设和后续运行管理,以及改善鱼类洄游通道连通性和河流生态环境具有重要意义。 本文利用Delft3D模型,构建了鄱阳湖二维水动力模型,分别模拟了不同典型年份(丰水年、平水年、枯水年)无枢纽和枢纽三种不同调度方式(鄱阳湖六大课题、长江水利委员会、中国水科院)下的四大家鱼洄游通道水动力特征,根据草鱼江湖洄游的流速需求,分析了枢纽不同调度方式对其江湖洄游的影响。本文主要研究成果如下: (1)枢纽三种不同调度方式都对草鱼幼鱼入湖期洄游通道流场的影响较小,洄游通道流速变化不大;但三种不同枢纽调度方式都对草鱼成鱼出湖期洄游通道流场的影响较大,洄游通道流速都存在不同程度的降低,特别是闸前洄游通道流速下降程度较大,流速甚至可能为0 m/s,水面几乎静止。 (2)在同一典型年份中,长江水利委员会枢纽调度方式对草鱼成鱼出湖期洄游通道流速的降低程度最小,其次为中国水科院枢纽调度方式,鄱阳湖六大课题枢纽调度方式下洄游通道流速降低程度最大。 (3)在枢纽三种不同调度方式下,不同典型年份中流速适宜草鱼幼鱼入湖天数比例变化不大,入湖天数比例也都在80%以上,枢纽三种不同调度方式都对草鱼幼鱼入湖影响微弱。 (4)枢纽三种不同调度方式都对草鱼成鱼出湖存在不同程度的影响。在长江水利委员会枢纽调度方式下,不同典型年份中流速适宜草鱼成鱼出湖天数比例下降最小,尤其是在丰水年,草鱼成鱼甚至可能全部出湖。在鄱阳湖六大课题枢纽调度方式和中国水科院枢纽调度方式下,不同典型年份中流速适宜草鱼成鱼出湖天数比例都下降较大,且可能导致草鱼成鱼不出湖。 (5)在不同闸段分区草鱼成鱼出湖天数比例存在一定程度的差异。整体来看,在枢纽三种不同调度方式下,草鱼成鱼在第四区的出湖天数比例最高,在第一区和第二区的出湖天数比例都很低,甚至不出湖,所以第四区可能最有利于草鱼成鱼出湖,而最不利于草鱼成鱼出湖的区域可能为第一区和第二区。 (6)综合比较,长江水利委员会枢纽调度方式为最适合草鱼江湖洄游的枢纽调度方式,最不适合草鱼江湖洄游的枢纽调度方式为鄱阳湖六大课题枢纽调度方式。