流域重大工程生态影响监测与评估技术

任务来源：

技术领域：水环境与水生态

技术来源：国家计划。软件著作权。软件名称：重大工程水生态影响监测站网规划软件（简称：EcoStation）；原始取得，登记号：2015SR106701。软件名称：重大工程水生态影响监测综合分析软件（简称：EcoAnalysis）；原始取得，登记号：2015SR105997。

技术原理

该项技术针对流域引水与清淤等重大工程生态影响的监测与评估，基于水文与环境监测规范，综合运用地理信息学、多元统计分析、环境生态学等多学科交叉方法，建立了具有自主知识产权的流域重大工程生态影响监测与评估技术，确定了流域重大工程生态影响跟踪监测点位布设优化、监测指标筛选方案、评估原则、模式、程序及方法。该技术针对流域引水与清淤等重大工程河湖水生态影响的监测与评估问题，主要解决敏感监测指标体系构建、跟踪监测点位布设优化以及水生态影响评估缺乏定量化与程序化等问题。

技术特色

（1）监测与评估指标体系精练，节省监测成本。 筛选构建了对引水和清淤等重大工程响应敏感的水生态监测指标体系。对于引水工程，包括 4 项敏感水环境指标（悬浮物浓度、营养盐含量、有机污染程度、硅酸盐浓度）与4项指示生物群落指标（浮游藻类密度、比例及多样性指数等）；对于清淤工程，包括3项敏感理化指标（全氮、有机质、速效磷）与5项指示生物群落指标（底栖生物多样性、密度、完整性指数等），构成了流域重大工程河湖水生态影响监测指标体系。相较于常规的河湖环境监测规范等，该技术监测指标易于监测，数量精简，对工程响应敏感，具有代表性，可节省监测成本。（2）监测点位与频次可优化，节省监测成本。 制定了流域重大工程水生态影响监测点位、时间及频次的设置原则与优化方法。综合运用河湖理化环境监测指标与指示生物群落矩阵，采用多维尺度分析（NMDS）与聚类分析（CLUSTER）等手段，优化流域重大工程影响下的河湖的监测点位布设方案与监测频次。由于工程运行特征因素，工程水生态影响的监测点位与频次往往不同于常规河湖生态监测，该技术可依据工程运行特征对监测点位与频次等进行动态优化，精简监测点位数量与频次，节省监测成本。（3）评估指标与标准定量化，评估结果可比。确立了流域重大工程生态影响评估程序、指标、标准及方法。 采用综合指标法与层次分析法，构建了基于理化环境指标和指示生物指标的综合评估指标体系，指标数量精简；分析提出了综合评估指标的定量评估标准，实现了对流域重大工程生态影响定量评价。评估指标与评估标准定量化，避免了定性指标带来的评估结果不准确的问题，便于与不同批次监测结果的比较，可以用作流域重大工程长期跟踪监测的评估方法。

技术指标

（1）监测指标体系精简且具有代表性，筛选3～4项敏感理化指标与4～5项指示生物群落指标，监测指标数量少，对工程响应敏感，具有代表性。（2）监测点位与频次优化方法简易有效，提出了基于欧几里得距离系数和布雷柯蒂斯相似性系数的监测点位优化系数，统计分析方法原理简单、操作简便易行。（3）评估程序规范化与评价标准定量化，确定了规范化评估模式，评价指标的评价标准量化分为优、良、中、差、劣5类。

应用范围及前景

适用于指导和规范流域引水和清淤等重大工程河湖水生态影响监测与评估工作。太湖流域地处长江中下游，社会经济快速发展，工农业、生活以及生态用水需求日益增加，流域水系的水环境污染、水生态破坏问题也十分严重。“引江济太”工程通过调引长江丰沛的过境水资源，成为改善地区河网水动力与河湖水环境，满足地区供水需求的重大举措。因此，编制一套针对太湖流域重大工程生态影响监测与评估的技术方案对指导流域引水工程调度具有重要的科学意义与应用价值。南京水利科学研究院依托国家水体污染控制与治理重大专项子课题“太湖流域重大工程生态影响监控与评估”，编制了《太湖流域重大工程生态影响监测与评估技术方案》。该技术方案已在太湖流域管理局望虞河引水调度与湖泊生态响应评估工作中得到了应用，规范了望虞河引水调度水生态环境效应监测与评估的工作程序，提升了工作效率，对望虞河引江调度工作具有一定的指导作用，为太湖流域引水工程调度方案制定提供了技术参考。典型应用案例：案例1：太湖流域引江济太生态调度监测。应用规模：望虞河沿线与太湖水体。该项技术在望虞河引江济太生态调度工作中得到应用，为引江济太工程引水调度的水生态环境影响监测与评价提供了技术支撑，提高了监测与评估工作效率，节省了监测成本，是一项可服务引江济太工程长效管理的实用性技术。案例2：无锡水源地水质安全监测。应用规模：太湖贡湖湾与梅梁湾水源地。该技术已应用于引水与清淤工程对太湖贡湖湾与梅梁湾水源地水生态影响的业务化巡测与评价工作，能有效评价流域重大工程运行对太湖水源地水生态要素的影响。该技术的评价参数易于监测，数据分析简单易行；评价区域便于调整，适用性较好；评价结果定量化，具有时间和空间的可比性。

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戴江玉

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