西江航道作為全國(guó)水運(yùn)主通道之一，其建設(shè)發(fā)展將給西江上、中、下游乃至河口的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)一系列的變化，對(duì)水生生物多樣性、特有物種和經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)生存環(huán)境也將帶來(lái)影響．因此，開(kāi)展航道整治工程作用下的水沙過(guò)程及河流生態(tài)效應(yīng)研究，探索有利于生境保護(hù)的綠色水運(yùn)工程技術(shù)，可為水運(yùn)建設(shè)奠定更堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，豐富和實(shí)踐我國(guó)航道建設(shè)新理念，以及推動(dòng)水運(yùn)行業(yè)綠色發(fā)展，具有重大引領(lǐng)意義．

本項(xiàng)目屬水運(yùn)交通運(yùn)輸基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家“973計(jì)劃”和西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目等國(guó)家重點(diǎn)(大)工程課題，開(kāi)展了10余年的研究歷程．重點(diǎn)研究了航道整治工程作用下的水沙動(dòng)力結(jié)構(gòu)及其對(duì)河流生態(tài)的影響機(jī)制，提出構(gòu)建生態(tài)環(huán)境友好型航道整治工程的理念和技術(shù)，為航道工程設(shè)計(jì)、管理和維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)．

本項(xiàng)目主要研究成果包含以下幾個(gè)方面:

(1)通航河流生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵物種的識(shí)別．對(duì)西江中、下游的底棲動(dòng)物群落和魚(yú)類(lèi)進(jìn)行了系統(tǒng)的生態(tài)調(diào)查，分析航道整治工程對(duì)生物豐度、多樣性及分布特征的影響，構(gòu)建了基于水質(zhì)、底質(zhì)、重要生物類(lèi)群、多樣性為基礎(chǔ)的生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并選取平鰭鰍科魚(yú)類(lèi)為指示生物建立了棲息地適合度方程．

(2)通航河流生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型的建立．針對(duì)西江航道整治工程作用下的水沙運(yùn)動(dòng)特征，利用三維水沙數(shù)學(xué)模型對(duì)典型河段航道工程進(jìn)行水流和河床沖淤計(jì)算，進(jìn)而在三維水沙數(shù)學(xué)模型中鑲嵌生物棲息地適合度方程，開(kāi)發(fā)了河流生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型，成功模擬了西江中下游航道整治工程前后生物棲息地適合度的變化．

(3)生態(tài)丁壩結(jié)構(gòu)型式及其生態(tài)效應(yīng)研究．從構(gòu)建小型生態(tài)棲息地的角度出發(fā)，提出航道工程的設(shè)計(jì)要有利于增強(qiáng)生物棲息地多樣性、提高適合度和充分利用河流自?xún)裟芰Φ睦砟睿兄屏唆~(yú)巢生態(tài)丁壩和導(dǎo)流生態(tài)丁壩兩種結(jié)構(gòu)型式．

(4)河流岸邊帶生態(tài)重建技術(shù)．航道整治工程中丁壩類(lèi)建筑物的修建有利于河流岸邊帶的形成，航道整治丁壩壩田區(qū)是河岸帶緩沖區(qū)的一部分，合理利用壩田區(qū)設(shè)置河岸帶緩沖區(qū)是控制河流水質(zhì)最具有生態(tài)意義的解決方法．

項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于:(1)查明了航道整治工程對(duì)西江底棲動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)等水生生物的影響，提出了相應(yīng)的生態(tài)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;(2)針對(duì)西江航道工程水沙過(guò)程特點(diǎn)和生物特征，確定以平鰭鰍科魚(yú)類(lèi)作為指示生物，建立了生物棲息地適合度方程，為河流健康評(píng)價(jià)提供理論支持;(3)拓展航道整治工程作用下的三維水沙數(shù)學(xué)模型在水生態(tài)等交叉學(xué)科領(lǐng)域的運(yùn)用，結(jié)合生物棲息地適合度方程，創(chuàng)建了航道整治工程作用下河流生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型;(4)基于生態(tài)丁壩結(jié)構(gòu)增強(qiáng)生物棲息地多樣性原理，研發(fā)了魚(yú)巢生態(tài)丁壩和導(dǎo)流生態(tài)丁壩兩種整治建筑物新型結(jié)構(gòu)，并合理利用壩田緩沖區(qū)進(jìn)行岸邊帶生態(tài)修復(fù)，提出了生態(tài)環(huán)境友好型航道建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)．

該成果改進(jìn)航道工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，發(fā)展生態(tài)航道工程，盡量減少對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的脅迫，同時(shí)充分考慮生態(tài)系統(tǒng)的健康需求問(wèn)題，構(gòu)建生態(tài)環(huán)境友好型航道整治工程技術(shù)，豐富和實(shí)踐我國(guó)航道建設(shè)新理念，對(duì)推動(dòng)我國(guó)航道工程學(xué)與生態(tài)學(xué)交叉學(xué)科發(fā)展具有重要意義．經(jīng)交通運(yùn)輸部科技司鑒定，總體上達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，其中在河流生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型及魚(yú)巢生態(tài)丁壩和導(dǎo)流生態(tài)丁壩方面的研究居國(guó)際領(lǐng)先水平，獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng)，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景．