随着经济的发展和人口的不断增长,人们对于水资源的需求以及防洪的要求日益增加,对此世界各国修筑了大量的水利工程。然而,水利工程在发挥防洪、发电、航运以及农业灌溉等巨大经济和社会效应的同时,也给河流生态环境带来了一系列的负面影响。高坝大库的建立改变了河流原有的水文情势,大坝下泄低温水改变了下游河道的水温环境,影响了下游水生生物的生命活动。其中,鱼类作为河流生态系统的代表性生物,其生理生态行为亦受低温水下泄影响。为了改善下泄低温水对下游河流鱼类的影响,国内外开展了大量的研究并采取了各类解决措施,如分层取水、生态调度等。以往关于低温下泄水对鱼类影响的研究,主要关注水温是否满足鱼类产卵的最低要求,而鱼类繁殖过程中性腺发育与水温的关系研究较少。在采用工程措施以改善下游水温环境时,现有调度方式较少考虑基于鱼类产卵时期对水温变化过程的需求。本文通过分析高坝下游河流沿程水温变化规律,基于下游目标鱼类产卵行为对水温的响应关系,对面向鱼类微生境水温需求的大坝下泄流量进行了研究。主要研究结果如下:(1)基于金沙江下游溪洛渡-向家坝段鱼类资源调查及历史资料查询,筛选出17种备选鱼类,从鱼类产卵特性、经济价值、摄食环境等方面对研究区内的备选鱼类进行研究,根据筛选原则运用层次分析法构建比较判断矩阵,计算各备选鱼类的排序权值,筛选出研究区域内产卵期对水温要求具有代表性的目标鱼类为铜鱼;根据野外调查和历史资料研究,确定铜鱼产卵适宜水温为20-22℃;通过历史资料计算,铜鱼性腺发育的生物零度为8℃,产卵积温为1510.7±226.6℃·d。(2)建立了研究区域内溪洛渡-向家坝段立面二维水温模型,模拟结果表明建坝后坝下水温出现明显的延迟和平坦化现象,表现为春夏水温偏低秋冬水温偏高,以及低温期水温不低,高温期水温不高的情况;结合鱼类产卵适宜水温与产卵积温,分析鱼类繁殖期产卵场水温情况发现,大坝建设造成了铜鱼达到产卵积温的时间延迟,推迟了产卵时间,缩短了铜鱼产卵期;同时,大坝下泄的低温水减缓了气象因素对产卵期产卵场水温受的影响程度,使产卵期产卵场适宜产卵水温持续时间增加。(3)增大下泄流量,可以降低溪洛渡库区水位,减小取水口到水面的距离,以增大升温期取水口的取水温度,从而减缓铜鱼产卵场水温的延迟效应,使达到产卵积温的时间提前,有利于产卵活动的提前发生,增加产卵期时间;抬高取水口高程,可以增大取水口取水温度,能有效改善铜鱼产卵场水温分布情况,有利于铜鱼繁殖期性腺的发育,可以使达到产卵积温的时间提前,使铜鱼产卵活动提早发生,增加产卵期时间,不过取水口高程的抬升,会缩短产卵期适宜产卵水温持续时间。基于铜鱼繁殖期对水温的需求,应增大铜鱼越冬期下泄流量,提前降低库区坝前水位,使升温期取水口与水面距离缩小,以增大取水口取水水温,有利于缓解大坝低温下泄的现状,可有效改善铜鱼产卵期产卵场水温情况,减小低温下泄水对铜鱼产卵的不利影响。