香溪河库湾春季影响叶绿素a的环境因子

2007年2月22日至5月29日,在三峡水库香溪河库湾内每天进行定点水质采样,监测叶绿素a浓度及相关因子随时问和水深的变化情况,对监测数据进行偏相关分析和多个相关样本检验,研究相关因子对叶绿素a浓度的影响情况.研究结果表明:在整个春季水华期间,水体中的优势藻种不断改变,叶绿素a浓度沿水深分布出现明显的分层现象,从表层至水底逐渐降低.水体中的浮游植物主要在表层至8 m水深之间活动,在1～3m水深之间密度达到最大.相关因子对表层叶绿素a浓度随时间变化的影响程度从大到小是:气温、水温、光照、湿度、透明度、浊度、降雨量;水体中相关因子对叶绿素a浓度沿水深分布的影响程度从大到小是:水下光强、水温、浊度.     

三峡水库香溪河库湾不同异重流下水温分层模式研究

三峡水库蓄水后支流库湾水体的水动力条件发生变化,水温在垂向上的分布也呈现出了不同模式。为了分析不同类型的倒灌异重流条件下水体的水温分布情况,对香溪河库湾不同断面的水温进行原位监测,并构建库湾水体的水温水动力数学模型(CE-QUAL-W2)。研究结果表明:水库正常运行的不同时期,香溪河库湾水体的主要水动力条件和水温分布结构均不同,在水库运行时的泄水期,库湾水体水动力主要为表层倒灌异重流,水温呈现传统的分布模式;在水库汛期低水位运行时,库湾水体水动力主要为中层倒灌异重流,水温呈“双混斜”式分布;在水库蓄水期,库湾水体水动力主要为底部倒灌异重流,水温呈“半U”型分布。研究成果可为揭示香溪河水流水温特性、营养盐迁移及水华预测预报提供相关的理论支持和技术支撑。     

三峡水库香溪河库湾水体富营养化演化监测分析

三峡水库蓄水后,香溪河平邑口水域成为库区支流水体富营养化演化和水华发生的典型水域。通过对该水域表层水体叶绿素a与各种环境因子持续1 a的高密度监测结果的分析表明,叶绿素a与TP、温度、溶解氧,pH值和浊度正相关性明显,与PO4-P/TP和透明度负相关性明显。虽然叶绿素a与TN的全年监测结果的相关性较差,但水华发生时,TN、TP和叶绿素a存在明显的正相关性,说明水华期间藻类增殖对氮磷有明显富集作用。     

三峡水库汛末蓄水期香溪河库湾倒灌异重流现象及对水华的影响

为研究汛末蓄水过程中，三峡水库干流对支流水体水流、水环境因子影响特征及作用机制，从2007年9月25日开始对三峡水库蓄水过程中香溪河库湾水流速度和水环境因子进行持续监测分析。结果表明2007年秋季三峡水库汛末蓄水过程中，水库干流依次以底部异重流、中层异重流、表层异重流形式倒灌进入库湾，使得香溪河库湾水体在深度方向具有典型的分层流特征，异重流现象是由水库干流与库湾水体之间的温度差和浊度差造成的。2007年秋季香溪河库湾暴发了一定程度的水华，倒灌异重流使得库湾表层水流流速增大，并将库湾表层浮游藻类演进式输运出河口从而降低库湾藻类生物量是本次异重流影响秋季水华的重要机制。     

三峡水库春季调度对香溪河水动力场的影响

为了研究香溪河库湾水体富营养化的问题,采用数值模拟的方法分析了香溪河库湾春季水动力场的特点,并按照持续抬高和降低三峡水库水位两种工况研究了香溪河水动力场的变化。结果表明:①春季香溪河库湾水体存在着明显的分层异向流动,主要表现为表层水体由长江干流流向库湾,长江干流与库湾支流水体的交换作用明显;②水位持续下降或者持续上升的调度方式会对香溪河水动力场产生一定的影响,不仅使水体流向发生改变的位置有所变化,而且明显改变了库湾中上游水体流速,主要是表层水体流速;③水位持续下降会对水体分层流动产生抑制作用,而水位持续上升会促进水体的分层流动。     

三峡水库近坝支流水华预警及处置策略初探

以三峡水库近坝支流香溪河为例,基于水华暴发特征规律,通过数值模拟手段,研究不同调度启动时间和执行周期下调度对水华暴发过程的影响,得到以下水华预警规则及处置策略:第一,水华易发时段,在香溪河上游河段(距河口25 km)设置叶绿素浓度连续监测站点;第二,在叶绿素浓度从较低水平连续上升至10μg/L时,保持日调峰泄流过程的条件下启动升水位调度,叶绿素浓度连续下降时可终止;第三,库水位在受上游来流或下泄流量限制而必须下降时,尽可能控制在叶绿素浓度连续下降以后。     

三峡水库香溪河库湾水环境容量研究

三峡水库蓄水后,水库回水区的水文情势发生了显著变化,香溪河库湾受回水顶托,营养物质大量富集,致使该库湾的许多污染指标超标,直接威胁流域生态、经济的可持续发展.欲有效地改善香溪河库湾水环境质量,必须研究库湾的水环境容量,并以此作为污染防治的依据,对主要污染物实行总量控制.通过对香溪河库湾水质野外监测和数据分析,表明主要污染物为PO4、NH4.应用WASP水质模型,对三峡水库香溪河库湾进行水质模拟.根据水质模拟结果,采用解析法、功能区段首控制法定量计算出了香溪河库湾各功能控制区段的水环境容量,各控制区污染物应削减量或可新增加量,并初步地提出了一些相应的污染治理措施.     

三峡水库支流水华机理及其调控技术研究进展

三峡水库自2003年蓄水以来,水库干支流水环境状况及支流水华问题已成为广泛关注的问题,国内外不少科研单位及学者对此进行了大量的研究。本文在介绍三峡水库蓄水以来水库水质状态及支流水华情势的基础上,系统总结了关于三峡水库干支流水动力特征及其环境效应、水华机理及其调控措施的研究发现,并提出了有待进一步研究的内容。主要研究发现包括:(1)三峡水库蓄水后支流库湾普遍存在分层异重流现象,产生的原因是干支流温度差及泥沙浓度差引起的水体密度差,其中水体温度差是主要因素;(2)在分层异重流的驱动下,支流库湾水体呈现"双混斜"及"半U"型特殊水体分层模式,支流库湾营养盐也主要来自于水库干流倒灌;(3)流速变缓只是支流暴发水华的表观原因,分层异重流驱动下的混合层(Zm)与临界层(ZCr)的关系变化才是决定水华生消的关键;(4)水库水位升降可通过影响分层异重流的形态、改变支流水体分层状态进而调控支流水华的生消过程,基于此提出了防控支流水华的"潮汐式"生态调度方法。如何将上述新发现上升为具有三峡水库特色的系统理论与方法,实现支流水华的精准预测预报,开展能够协调水库传统效益和防控支流水华等生态效益的三峡及上游梯级水库群联合多目标优化调度实践,应是今后进一步努力的方向。     

三峡水库香溪河库湾富营养化状态的评价研究

以2008年三峡水库一级支流香溪河库湾为研究对象,在野外监测的基础上,对该库湾的富营养状态进行了评价研究。研究表明,整个库湾已呈现中度富营养化。库湾上游区域富营养化程度较下游区域严重,其中上游回水末端XX09和XX10样点富营养化程度最严重。     

汛末蓄水期香溪河库湾倒灌异重流现象及其对水华的影响

为研究三峡水库汛末蓄水过程中,干流对支流水体水流、水环境因子的影响特征及其作用机制,从2007年9月25日开始对三峡水库蓄水过程中香溪河库湾水流速度和水环境因子进行持续监测分析。结果表明,2007年秋季三峡水库汛末蓄水过程中,水库干流水体依次以底部异重流、中层异重流、表层异重流形式倒灌进入库湾,使得香溪河库湾水体在深度方向具有典型的分层流特征,异重流现象是由水库干流与库湾水体之间的温度差和浊度差造成的。2007年秋季香溪河库湾暴发了一定程度的水华,倒灌异重流使得库湾表层水流流速增大,并将库湾表层浮游藻类演进式输运出河口从而降低库湾藻类生物量是本次异重流影响秋季水华的重要机制。     

河道型水库富营养化及水华调控方法和关键技术

本文提出了河道型水库富营养化及水华调控的系统研究方法,重点探讨了水利水电工程影响下的河道型水库富营养化及水华监测、模拟及调控方法及关键技术,包括流域水环境监测评估与水华预警系列技术,大型水库多维、多场耦合富营养化模拟系统,以及改善河道型水库支流库湾水温层化进而抑制水华暴发的调控方法等,以期为抑制河道型水库支流库湾水华暴发、改善水库水质提供参考和依据。     

三峡水库"藻类水华"成因条件研究

在对三峡水库"水华"监测研究的基础上,从水库运行、水文、气象、温度、富氮、富磷、生化降解速率、pH环境、缓流水态角度,深入剖析了大型水库富营养化的特征和成因条件,指出水力学条件的改变是引发"水华"的基础,确定了水利工程运行形成的特殊水文情势,人文、物理、化学、生物过程沉淀、吸附、解吸和生物降解之间相互作用的综合过程导致水华的爆发,同时具有发生频繁、消失快的特点.指出库水总磷含量大,以泥沙吸附颗粒态磷、游离颗粒态磷、胶粒态磷、溶解态磷等多种形态存在,各种磷组分与藻类生长在适应的环境因子和生物因子的作用影响机理下形成了复杂的协同作用,加速增强了藻类生长过程,以至爆发"水华".提出防治三峡"水华"是一项多学科攻关的系统工程.     

汉江水华硅藻生物学特性初步研究

为探寻汉江中下游早春硅藻水华频繁暴发的原因,于2010年早春硅藻水华暴发的前期,对取自汉江的原水样,从水流速度、光照强度和水体温度3个方面研究了水华硅藻--汉斯冠盘藻（Stephanodiscus hantzschii）的生物学特性。研究结果表明：在试验设定的流速范围内（0～0.5m/s）,汉江水华硅藻生长状况良好,在2℃环境条件下长势较好;15μE/(m²·s）和25 μE/(m²·s）两组光强条件下培养的冠盘藻密度没有显著性差异,表明春季汉江流速偏低和适宜的气候条件是汉江早春硅藻水华频繁暴发的主要诱发因子;汉江水体中的营养盐浓度足以满足硅藻快速增殖的需要而形成水华,显示了汉江近年来污染负荷较重。     

基于流域富营养化模型的水库水华主要诱发因素及防治对策

将计算流域非点源负荷的SWAT模型与一个垂向二维富营养化水体模型相集成,构成了适用于狭长河流型水库的流域富营养化模型。运用此模型,对富春江水库蓝藻水华主要诱发因素进行了计算分析,结果表明水文因素是导致2004年水库水华的最敏感因子。基于此,提出采用生态调水手段防治富春江水库水华的措施,并对2006年环境条件下,调水方案的可行性进行了计算分析,结果发现,径流量与藻类生物量间存在一个函数关系。且当水库日均径流量维持在600m\+3/s以上时,能有效的防止水库出现水华。此外,为论证模拟成果的合理性,通过设置室内藻类培养实验对不同换水周期与藻类生长状况进行对比研究,结果表明当换水周期小于3d,可以很好的抑制藻类生长,此结论与借助流域富营养化模型计算得结果相近。从而证明依据此模型所得的有关富春江水库水华的研究成果较为可靠,可供水库管理部门参考。     

复合生物修复技术治理山西汾河水华污染水体的研究

选用3种复合生物制剂对山西汾河公园景区水体进行了治理与修复,研究了技术运用过程中藻类的生长和种属变化、水体透明度的改善,以及水生态系统的恢复。结果显示,治理后藻细胞密度明显低于治理前,有效抑制了蓝藻的生长,且有害蓝藻出现频率较低,水华得到有效控制,水体水质和透明度得到改善,水体生态环境得到修复。