水電開發(fā)背景下的長江水生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系研究.pdf

1、水利水電工程在防洪、發(fā)電、灌溉等生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。然而，隨著水利經(jīng)濟的發(fā)展，水電開發(fā)對河流水生態(tài)系統(tǒng)健康的影響日益突出。在此背景下，研究水電開發(fā)前后水生態(tài)系統(tǒng)健康的變化，并構(gòu)建出適用于水電開發(fā)下的河流健康評價體系，對完善我國河流健康評價體系具有重要意義，是促進(jìn)長江水生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展的理論基礎(chǔ)。
　　本文以國內(nèi)外研究現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，以長江干支流水生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，以生態(tài)系統(tǒng)的整體性、穩(wěn)定性及可持續(xù)性特征構(gòu)建指標(biāo)分類體系，并通過

2、查閱和整理文獻(xiàn)中的常用指標(biāo)建立評價指標(biāo)庫，然后分析并選出最優(yōu)評價方法和權(quán)重模型，進(jìn)而構(gòu)建出長江水生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系。該體系以歷史狀態(tài)法為參考系，通過對比長江水電開發(fā)前后的水生態(tài)狀況，對長江水生態(tài)系統(tǒng)開展健康評價。具體而言，本文的主要研究工作如下：
　　1）首先，本文分析了頻次分析法、管理目標(biāo)法和類ISC體系法三種指標(biāo)分類方法的優(yōu)缺點，在此基礎(chǔ)上，提出用生態(tài)系統(tǒng)特征法構(gòu)建長江水生態(tài)系統(tǒng)健康指標(biāo)分類體系；然后，整理了1970-201

3、6年國內(nèi)外文獻(xiàn)的中的評價指標(biāo)并進(jìn)行分類，用頻次分析法選出使用頻率超過10%的指標(biāo)，進(jìn)而構(gòu)建長江水生態(tài)健康評價指標(biāo)體系；為使指標(biāo)權(quán)重均衡，本文通過最小二乘法求解主觀權(quán)重，在分析了一般權(quán)重模型、熵模型和熵系數(shù)模型三種客觀權(quán)重模型后，選定熵系數(shù)模型求解客觀權(quán)重，通過折衷系數(shù)將二者集成為綜合權(quán)重模型；另外，通過分析指示生物法、多指標(biāo)評價法及賦分法三種評分方法的優(yōu)缺點，選定賦分法中的四分制法作為評價方法。上述指標(biāo)體系、綜合權(quán)重模型、評分方法組成了

4、長江水生態(tài)系統(tǒng)的健康評價體系。
　　2）根據(jù)河流類型，將長江水生態(tài)系統(tǒng)劃分為山區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)（上游）和平原水生態(tài)系統(tǒng)（中下游），并選出典型河段作為試點評價對象，其中，山區(qū)水域選擇攀枝花—宜昌段（干流）和錦屏一級—桐子嶺段（雅礱江支流）；平原水域選擇宜昌—大通段（干流）和白河—漢口段（漢江支流）。以長江1968-1970年的多年月平均數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，選擇三峽大壩蓄水前后的數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)值比較后得出各指標(biāo)的自然變化范圍，并用SPSS22統(tǒng)計出各

5、指標(biāo)的25%分位數(shù)、中位數(shù)、75%分位數(shù)及95%分位數(shù)（或5%分位數(shù)），據(jù)此劃分指標(biāo)的健康參考標(biāo)準(zhǔn)；然后選擇三峽大壩截流后10年（2007年，用T表示）及現(xiàn)狀年（2015年，用N表示）兩個時段作為評估年，根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)對評估年的各指標(biāo)評分，分值加權(quán)后即得評估年的綜合健康指數(shù)。
　　3）評價結(jié)果表明，對于山區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)，長江上游干流段在T時段和N時段的綜合健康指數(shù)分別為57.7和65.7，健康狀況分別為亞健康、健康；雅礱江支流段在T時