中文摘要：

为维护河流生态，减缓水利工程运行的负面影响，需要保留重要的河流生态水文变化特征。如何抓住河流生态水文的主导要素，在人类开发利用与河流生态保护之间取得一个合理的平衡是解决问题的关键。为此项目研究以生态水文为切入点，全面分析水库运行前后河流生态水文要素的统计特征变化，从众多水文要素指标中鉴别并提取最能刻画河流生态水文变化特征的关键指标；将关键水文指标与梯级水库的生态调控相结合，以降低水库运行的水文变化作为生态调控的目标，通过建立梯级水库多目标优化调度模型，模拟分析揭示梯级水库生态调控与常规兴利目标之间影响制约的量化关系，探讨水库调度中生态（水文变化）－经济（兴利效益）的合理平衡，提出梯级开发下河流生态水文变化的优化调控阈值范围。研究将有助于解决我国水库生态调度面临的难点问题，丰富生态调度的思路方法，为制定科学合理的水库生态方案提供技术支持。

结论摘要：

以金沙江下游河段为研究区域，重点考虑金沙江下游4个梯级水库和长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保护区，以屏山、朱沱和寸滩水文站为代表站，选取包括IHA指标在内的多种的生态水文指标，采用RVA法和基于流量历时曲线的生态流量指标（Ecochange），对比分析研究水库调度前后生态水文要素指标的变化情况，提炼梯级水库调度对下游河流生态水文的影响模式。研究显示，水库调度对水库下游多年年均流量的整体影响较小；调度使得三个站点的洪水期流量有不同程度的减少，枯水期流量有不同程度的增加；使得三站年极小值均有不同程度的增加，年极大值均有不同程度的减小；使得年极值出现时间均有所提前；对低流量涨落变化率指标的影响高于高流量事件，导致河流水文过程平稳性和可预测性变差。利用主成分分析法（PCA），分别提取了三站的关键指标备选集，再对三站的备选集进行综合分析，选出11个关键水文指标备选集，分别为5-7月涨水次数、5月平均流量、6月平均流量、年最小连续30日平均流量、年最小连续90日平均流量、年最大连续90日平均流量、年最小值发生时间、低脉冲历时、髙脉冲次数、连续日流量下降率、流量逆转次数，能够代表保护区河道主要水文信息。结合保护区代表性鱼类生态监测资料，对2006-2013年的IHA指标与代表性鱼类资源量和产卵量的相关性进行分析。关键水文指标备选集中与鱼类生态监测数据相关性较高的指标有5~7月涨水次数、6月平均流量、年最小连续30日平均流量、年最小值发生时间、流量逆转次数等5个关键指标。建立了金沙江下游4个梯级水库的联合调度模型，模拟分析了多种不同调度方式下梯级水库发电量与水文变化度的对应关系，计算表明，按Tennant法保证下游月生态流量的调度方式能获得比较小的水文变化度，保证5-7月涨水次数的调度方式能获得最小的水文变化度，但发电量都不是很高，而以上游三个水库优先保证发电，末级向家坝水库以生态为优先的调度方式能够同时在发电量和水文变化度上取得比较好的效果，发电量达到1869.2亿KWH，水文变化度为42.6%。推荐末级水库向家坝以生态为主的调度方式，能够达到发电与生态和合理平衡。结合项目研究参加学术会议2次，发表论文4篇，其中SCI和EI检索各1篇，项目作为“长江环境流研究与应用”的来源项目获2013年大禹水利科技一等奖。培养研究生2名。