《丁壩對改善城市河流水生生物生景多樣性的機理研究》是依託四川大學，由張新華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：丁壩對改善城市河流水生生物生景多樣性的機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張新華
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
城市河流多數因河道整治而渠化，從而破壞了河流形態的多樣性和水生生物的棲息地、產卵場等生景以及岸邊的生態系統，降低了河流的自然淨化能力。丁壩作為一種河道整治工程，對調整河道的水沙結構和河床形態作用顯著。為了開發一種新型的生態丁壩改善城市河流面臨的這類問題，本研究擬從全級配泥沙角度出發，通過現場調查和物理模型試驗等手段，探索以丁壩為中心的河床泥沙分選機理、河床演變規律和生態系統結構變化與回響關係。再根據這些研究結果，開發高精度的2D和3D非構造格線水動力學模型、全級配沙泥沙運動和丁壩周圍泥沙分選規律的數值模擬模型。最後，根據這些研究成果，從科學的角度提出一套解決城市河流生態環境保護、構建河道生態環境多樣性的關鍵技術和理論體系。
結題摘要
城市河流因人口的不斷增長、城鎮化、防洪等進行渠化和硬化，取用水和排污的不斷增加造成了流量減少、河流形態的多樣性和水生生物的棲息地、產卵場等生境以及岸邊的生態系統嚴重退化，河流健康、服務功能、自淨能力等面臨嚴峻挑戰。丁壩作為一種河道整治工程，對調整河道的水沙結構和河床形態作用顯著。為了開發一種新型的生態丁壩來改善城市河流面臨的問題，本研究根據項目計畫書，以野外調查和數值模擬分析為主，以岷江支流府河流經成都市華陽鎮螺絲灘三個丁壩所在河段和日本京都市淀川支流木津川丁壩河段為研究對象；開展了：（1）野外實際丁壩工程對泥沙顆粒特性及其環境影響；（2）魚類棲息地綜合評價模型；（3）丁壩周圍水動力與河床形態演變；（4）丁壩對水質和魚類棲息地改善效果和（5）對水生生物棲息地改善效果最佳丁壩等五個方面的研究。獲得的主要研究成果有：天然河道丁壩周圍泥沙顆粒的總體分布、縱向分布、橫向分布以及在壩田內的分布規律；建立了以鯉科魚類為代表的水生生物生境要素包括水深、流速、基質和水質（以DO和BOD為主）的適宜性指數關係和加權可利用棲息地面積（Weighted Usable Area, WUA）的評價模型；開發了能夠模擬水砂和水質輸移轉化、河床演變的數值模擬模型，利用該模型研究了單丁壩和雙丁壩周圍的水動力結構、泥沙沖淤、壩頭形式對水動力特性的影響和單丁壩和雙丁壩作用下河床形態的演變規律；利用棲息地面積評價模型，以府河丁壩河段為研究對象，通過數值模擬獲得了不同流量級、不同丁壩組合情況下丁壩對流速、水深、水質等適宜性指數的作用效果以及對魚類棲息的改善情況；通過對丁壩壩長、淹沒與否、丁壩間距、丁壩數量及丁壩布置等進行系統模擬分析，獲得淹沒丁壩為改善水生生物棲息地效果最佳的生態丁壩這一重要成果，利用該丁壩可以有效增加棲息地面積高達31.9%。
