三峡水库香溪河库湾特殊水温分层对水华的影响

三峡水库蓄水后,香溪河库湾暴发了多次藻类水华.通过分析香溪河库湾2008年全年水温分层及水华暴发的空间特性,研究了水体分层特性与水华空间分布的关系.结果表明:三峡水库库首江段在3至4月份出现了水温弱分层现象,垂向温差在1～2℃,基本不暴发藻类水华;香溪河库湾中下游水体因受长江倒灌异重流的影响,呈"阶梯"型分层模式,上游水体因受低温来流底部异重流影响,呈"半U"型分层模式;香溪河库湾水体主要进行"水平"而非"垂直"能量交换,呈现下游深水区水温分层较弱、上游浅水区分层反而较强的特殊空间分布特点;受库湾水温分层结构的影响,香溪河库湾下游近河口段水域水华暴发强度低,上游水域水华暴发强度高;水华暴发率和水体稳定率能够分别反映香溪河库湾水华暴发程度和水体稳定程度特性,二者相关性显著.结合临界层理论能够很好地解释三峡水库干支流水华暴发过程.     

水温分层对水体中悬浮颗粒物垂向输运影响的研究

针对三峡水库蓄水后香溪河库湾水温分布特性进行了数值研究。研究表明,香溪河库湾属于季节性水温分层型水体,在分层期会伴有温跃层的出现,在此基础上讨论水温分层对水体中悬浮颗粒物垂向输运的影响。通过推求沉速与水温分布的相关关系,发现水流在紊动条件极其微弱的情况下,水温分层可同时引起悬浮颗粒物的沉降速率呈现梯度分布状态,因此,易造成悬浮颗粒物在温变层的富集,最终将导致物质浓度在垂向上出现分层现象。     

香溪河库湾水温分布特性及其对悬浮颗粒物垂向输运的影响

针对三峡水库蓄水后香溪河库湾水温分布特性进行了数值研究。研究表明,香溪河库湾属于季节性水温分层型水体,在分层期会伴有温跃层的出现,在此基础上讨论水温分层对水体中悬浮颗粒物垂向输运的影响。通过推求沉速与水温分布的相关关系,发现水流在紊动条件极其微弱的情况下,水温分层可同时引起悬浮颗粒物的沉降速率呈现梯度分布状态,因此,易造成悬浮颗粒物在温变层的富集,最终将导致物质浓度在垂向上出现分层现象。     

不同水库干支流水体交换差异及成因分析

基于2018年3月19日小黑江库湾及糯扎渡水库干流水流、水温、浊度、电导率等监测数据,分析了糯扎渡水库小黑江库湾水动力特征及其成因,并与三峡水库香溪河库湾水动力特性进行对比分析.结果表明:糯扎渡水库干流水体从库湾表层和底层同时倒灌进入库湾,小黑江上游来流从库湾中层流向库湾下游;干支流水温差异决定了小黑江库湾分层异重流的形成过程.上游来流与库湾的水温差异是导致小黑江库湾上游来流和香溪河库湾上游来流以不同形式流出库湾的主要原因;干流水体水温分层结构的差异是导致糯扎渡水库干支流和三峡水库干支流水体倒灌形式不同的主要原因.     

河道型水库支流库湾富营养化数值模拟研究

从理论上分析了三峡水库水体富营养化产生的机理,以香溪河支流为例,开发了一维长河道水体水动力及富营养化模型,采用该模型研究了水动力条件对藻类初级生长率的影响,模拟并预测了2005年春季香溪河沿程TP、TN、chl-a等理化因子在时间及空间域中的分布与演化规律,结果与实测值吻合良好,TP、TN的吻合程度优于chl-a。模拟成果表明在该计算时段内,库湾chl-a浓度值有较大幅度的升高趋势,表明该时段藻华爆发的可能性较大,数值模型可以较准确地捕捉到这一信息。所开发模型还可以用于类似的河道型水库水体富营养化状况的模拟预测中。     

三峡水库香溪河库湾水华高发期浮游植物群落结构分布特征

为研究香溪河库湾水华高发期浮游植物群落结构的分布特征及其影响因素,2010—2011年3—8月在库湾沿程布点、采样,对浮游植物群落结构及其演替规律、环境因子时空动态过程进行了详细监测。结果表明:香溪河库湾水华高发期最常见的藻种为小球藻(Chlorella)、小环藻(Cyclotella)、隐藻(Cryptomonas)、衣藻(Chamydomonas)、直链藻(Melosira)、栅藻(Scenedesmus);早春浮游植物细胞密度最小,夏季浮游植物细胞密度最大;库湾浮游植物随时间变化呈硅藻—绿藻—蓝藻的演替趋势,硅藻和绿藻是库湾中相对比例较大的浮游植物门类;物种多样性指数及均匀度指数在时间上差异明显,空间上差异不显著;水温、Zeu/Zmix及RWCS是影响香溪河库湾水华高发期浮游植物群落结构的主要因素,ρ(D-Si)对硅藻的生长有重要影响。     

锦屏Ⅰ级水电站主-支库耦合的水温及水动力特性研究

支流流量较大时,干支库水体交换复杂,互耦作用明显,为探究主-支库耦合的水库水温分层特性和汇口处水动力特征,作者采用立面2维水温数学模型对锦屏Ⅰ级主库及支库水温进行了反演。结果表明模型对锦屏Ⅰ级水库主-支库耦合的库区垂向水温结构以及下泄水温过程模拟效果良好。采用水体稳定系数分析主库及支库的分层时空变化特性,锦屏Ⅰ级主、支库库区水温总体呈稳定分层状态,主库变动回水区在6-9月垂向混合均匀,在10月一翌年2月水体分层强度均大于库区断面,库区呈现6-8月分层强度大于9月一翌年5月的规律;支库水温结构类似,但分层强度总体大于主库,纵向尺度上呈现库尾到汇口分层逐渐减弱的规律。由于小金河支流流量较大,锦屏Ⅰ级主库对支库的倒灌呈现明显季节性变化,倒灌主要发生在Fr数较小的6-7月,其分层异向流动明显,主支库水体交换显著;汛期随着支流流量增大,Fr数增大,支流由库区中上层流出,受主库倒灌影响较小;枯水期,分层异向流动弱,主库与支库之间水体交换较小;水位消落期则没有明显的倒灌。     

三峡水库支流库湾水体富营养化及水华机理研究进展

水体富营养化及水华问题已成为三峡水库蓄水以来最主要的水环境问题,弄清水华生消机理并提出有效防控措施已成为三峡水库运行管理的重要工作.结合国内外相关研究现状,分析了大坝建设诱导水华的主要机制,总结了三峡水库水华生消研究成果,阐述了藻类水华生消机理及影响因素.结果表明,三峡水库蓄水后支流库湾最大变化是产生了分层异重流,由分层异重流导致的水体分层是藻类水华暴发的主要诱因,"临界层理论"能够很好解释三峡水库支流库湾水华生消过程.鉴于三峡水库目前仍处于发育阶段,建议后期深入开展支流水华预测预报及其水库生态调度防控工作.     

二维随机水质预测模型及其应用

在分析香溪河流域污染特点的基础上 ,建立了一个二维随机水质数学模型 ,该水质模型把一维水质随机降解模型和二维迁移扩散模型相结合 ,同时考虑了各水质参数K1,K2 ,K3 和河道横向扩散系数Dy 的随机性影响 ,该模型适用于较复杂水力条件和排污范围大的水体 ,对于平面二维的任一个计算点 ,它都能给出该点水质浓度随机变化的概率分布 ,用该模型对三峡建库后的香溪河库湾水质进行预测 ,其成果可为三峡库区水环境保护及规划治理提供设计数据     

磨盘山水库温度场的数值模拟

基于EFDC建立水库水动力学模型进行流场、温度场、浓度场及生态过程的数值模拟是进行水库环境保护、管理及运行的有力工具.以磨盘山水库为研究对象,进行非稳态温度场数值模拟.结果表明:磨盘山水库水温全年均处于分层状态,库表分层现象最为明显,至库底分层减弱,库底水温变化平缓.4月垂向温差较小,6、7月形成表层温跃层,对于垂向传质具有一定程度的屏障作用,至9、10月份出现秋季翻滚,垂向掺混加强,对水质影响较大.因此,水库取水口深度应该随季节调整,丰水期至冬季时段,建议净水厂强化水处理工艺.     

三峡库区香溪河流域污染负荷研究

针对三峡库区香溪河流域点源和面源污染负荷特点 ,分别建立了模糊预测模型和降雨～输沙量～污染物相关模型 ,并对污染负荷进行了分析预测 .结果表明 ,所建预测模型较传统方法有所改进 ,在香溪河流域具有很好的适用性 .在污染负荷预测基础上 ,根据三峡建库前后不同的边界条件 ,对其最大容许污染负荷量进行了初步分析计算     

三峡库区湖北段城镇生活源污染负荷现状与预测

针对三峡库区生活源污染负荷大,对库区水生态环境安全危害大等特点,以库区湖北段生活源污染负荷计算及预测为对象,分析了1995~2007年污水量和主要污染物COD、BOD5、氨氮、TN、TP的排放量,并采用灰色模型预测各区县人口数量,结合排污系数法估算2008~2020年生活源污染负荷量。结果表明,城镇生活污水量在2001年出现显著的增长,之后缓慢增长,截至2007年底城镇生活污水排放量达到2 174.73万t,而其中主要污染物COD、BOD5、氨氮、TN和TP均呈现出上升的趋势。预测结果为生活源污染负荷削减和库区水质保护提供参考。     

重庆渝北御临河流域水体污染现状及防治对策

御临河是位于三峡库区的一条较大的次级河流,根据<三峡库区及其上游水污染防治规划(2001-2010)>的要求,必须进行御临河流域水环境污染治理.通过对重庆市渝北区御临河水环境污染现状调查与评价,分析了御临河水环境污染的原因,提出了御临河水环境污染防治对策.     

三峡库区成库后工业固体废弃物的处置与利用

三峡水库形成后,保护和改善三峡库区生态的环境,日益成为影响重庆直辖市经济、社会全面发展的重要因素.而工业固体废弃物是影响三峡库区生态环境质量的关键因素之一,是影响我市经济与社会发展的热点和难点问题.论述了重庆工业固体废弃物排放、处置和利用的现状、前景和发展趋势,分析了国内外可资借鉴的经验,探讨了用高新技术和先进适用技术变废为宝的途径和前景,提出了三峡库区成库后工业固体废弃物的处置与利用对策.研究工业固体废弃物的处置与利用技术,不仅有利于三峡库区生态环境保护,还有利于新重庆的发展,其潜在的环境效益、社会效益和经济效益较大.     

三峡蓄水后白沙～茅草街双向水流河段航道的变化

根据实测资料分析了白沙~茅草街双向水流河段水沙特性以及该河段碍航成因,得到蓄水前南咀输入该河段的沙量太大是导致枯水期碍航的主要原因.在此基础上,利用三口分流的最新研究成果,计算了蓄水20 a后进入该河段水沙的变化,得到了蓄水20 a后南咀站沙量减少将会导致该河段在枯期碍航的情况得到改善的结论.且水库调蓄作用导致白沙~茅草街河段在4、10、11月份水位下降,但仍满足通航要求,12月至次年3月份枯水期水位略有增加,且低于设计水位的天数有一定的减小,因此通航条件将会有一定的改善,5、6月份水位增加,也均满足通航条件.总之,蓄水20 a后白沙~茅草街河段通航条件将会得到改善.     

三峡水库水环境保护研究及其进展

三峡水库蓄水后,水库的水环境问题引起各方面的广泛关注。本文总结了三峡水库水污染控制研究进展,提出了今后需要重点开展的研究领域。评述了正在实施的三峡库区及其上游水污染防治规划,并提出建议。