澜沧江小湾水电站坝前水温垂向分布特征

水温是水生态系统中关键的环境因子,对水生生物的生存繁殖和水环境系统生态平衡具有重要作用。大型水库建成蓄水后改变原有河道水温结构,垂向上会出现水温分层现象。以澜沧江小湾水电站为研究对象,获取坝前1～200m水深不间断高密度水温数据,开展小湾水电站坝前垂向水温分布特征研究。结果表明:小湾水库为典型分层型水库,坝前水温存在全年分层现象,夏季分层现象最明显,冬季分层现象最弱;表底层水温年平均温差达8.14℃,水温相对水深年变化率为0.05℃/m;坝前表层水温与气温呈正相关关系,水温最值出现时间较气温滞后;温跃层厚度变化趋势与深度相反,温跃层深度随季节发生变化,春季温跃层深度下降,冬季上升,夏秋两季处于稳定状态。     

河道型水库沉积物有机碳空间分布特征及其埋藏效应

【目的】河流筑坝对有机碳具有重要的拦截作用,影响内陆水体碳循环。目前,河道型水库沉积物有机碳空间分布特征和自生有机碳埋藏通量仍不明确。【方法】采用沉积物柱芯法、沉积物物理化学参数和碳同位素二元混合模型,对河道型水库(银盘水库)沉积物有机碳埋藏开展了调研。【结果】结果显示：银盘水库沉积物有机碳含量变化范围为0.99%～1.32%,库中和坝前沉积柱有机碳含量均值分别为1.12%和1.16%;内源有机碳与总磷呈现显著正相关;有机碳埋藏速率变化范围为98.7～348.9 g C·m^-2·a^-1,平均值为223.8 g C·m^-2·a^-1,有机碳埋藏通量和内源有机碳埋藏通量分别为2.5×10⁹ g C·a^-1和1.8×10⁹ g C·a^-1;内源有机碳对沉积物总有机碳的贡献比例为69.0%～75.2%,平均值为71.5%。【结论】结果表明：河道型水库沉积柱有机碳含量从库中到坝前没有明显变化;水库内源有机质的生成与营养盐输入...     

大型分层水库翻库特性及溶解氧响应研究

翻库对分层水库的水生态环境具有重要意义。通过在大型深水水库潘家口水库的原位监测结合垂向二维水动力-水质-水生态模型对翻库特性及溶解氧(DO)响应进行研究,分别对2018和2020年的水环境过程进行模拟。结果显示,水温分层导致了DO垂向分层,表层DO与气温相关性强,底层DO在分层后持续下降至0,秋季翻转是底层复氧的主要途径。2018年平均运行水位较2020年高14.2 m,表层温水层最大厚度2018年比2020年增加了近10 m,水库翻库从库尾逐渐向坝前推进。在库尾到坝前的距离约30 km的水域,2018年翻库的历经时间比2020年缩短40 d,坝前DO的垂向均匀时间滞后于水温7~10 d。水库水位较低时,翻库产生的表层水体DO下降幅度更大,降幅为3~4 mg/L。分别对水库不同断面可用势能指数(APE)对分层稳定性的过程进行分析,水库在不同年份和不同位置断面的翻库日期与夏季混合循环期的平均APE指数大小具有较好的相关关系。研究为探求大型深水分层水库水环境演变规律,科学合理进行调度提供理论基础。     

探究中高坝水库建库前后水温变化对环境的影响——以朱溪江水电站为例

朱溪江水电站属于典型的中高坝季调节型水库,水库蓄水后由于水位抬升幅度较大,水温在坝前垂向稳定分层,建库前后水温变化显著。通过对朱溪江水电站建库前后水温变化进行定量预测,并主要就水温变化对局地气候、鱼类资源、农作物灌溉的影响进行预测分析,归纳中高坝水温分层型水库(23°～44°N地区)建库前后水温变化对环境的主要影响、影响方向及影响程度。     

上寨水库坝前垂向与坝下水温预测分析

本文以上寨水库为研究对象,通过对水库水温结构的判定,分析分层水库坝前垂向水温与水深的关系,并结合主体工程设计采取的分层取水措施进行坝下水温的预测分析,进一步论证了分层取水能有效地减轻低温水对下游农田灌溉带来的不利影响,对同类型水库的坝前垂向及坝下水温预测分析提供了一定的借鉴意义。     

水质垂直剖面自动监测在水库分层取水中的应用——以湖北赤壁市陆水水库为例

为确定陆水水库自来水厂的最佳取水深度,利用水质垂直剖面自动监测系统在陆水水库坝前选定断面,连续进行了近1 a的监测。根据监测资料分析了陆水水库坝前断面垂向水质随季节性变化所呈现的分层现象。结果表明：水库坝前断面水质参数在当年11月到次年2月为混合期,无显著分层现象;3月到10月为分层期,出现分层现象;表层水体受光合作用影响,易爆发蓝藻,深层水体浊度较高。因此,水厂最佳取水深度为水下5～6 m范围。     

基于拉曼散射的分布式光纤测温系统应用研究

传统的水库水温监测将大坝上游坝面混凝土内部的点式温度测值近似为库水温度,存在一定的误差,且测点数量有限。基于拉曼散射的分布式光纤测温系统具有抗电磁干扰、抗腐蚀、电绝缘、高灵敏度、低成本以及可实现空间上连续分布测量等优点。从光时域反射、拉曼散射及散射光解调原理等方面研究了基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的测温原理,并将该系统应用于长江三峡水利枢纽坝前库水温度监测中,对分布式光纤的布置、安装及观测等展开了研究。库水温度监测成果显示,三峡水库坝前库水温度沿水深方向的分布没有明显的分层现象,库水温度随气温变化而变化,最高库水平均温度约27℃,发生在8月,最低库水平均温度约10℃,发生在2月。基于拉曼散射的分布式光纤测温系统在三峡水利枢纽中的成功应用,表明该技术可以较好地应用于高坝大库的库水温度监测,具有一定的推广应用价值。     

三峡水库支流库湾热收支——以朱衣河为例

为更好认识水库库湾热收支过程,本文利用实测水温、气象和美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)短波辐射等资料,分析了朱衣河库湾水温结构的时空变化、水面热通量和平流输运热量的年内变化,结果表明:(1)朱衣河库湾年内表层水温为12.0~31.6℃,底层为11.8~27.8℃;(2)受干-支流相互作用影响,支流表层水温沿程存在水温差,导致干-支流交汇处净热通量变化为-63.02~128.81 W/m~2,支流中部为-62.01~116.14 W/m~2,上游回水末端为-59.31~78.40 W/m~2;(3)支流水体的平流输运热量与水位变化具有很好相关性;(4)影响支流水体热含量变化的主导因素是平流输运热量。     

基于分层监测的水库水质时空变化特征研究

为解决以往水质监测数据多是针对表层水体采样,难以完整的反映水库水质状况的问题,本文以碧流河水库为研究对象,根据其水文及地形条件从水库上游至坝前依次选取六个监测断面,采用分层监测的方式对水库水质进行监测,利用GIS地统计学方法和图片展示功能对碧流河水库的温度、溶解氧、总氮及总磷的垂向分层分布状态进行分析,直观的展示出动态水位下的水库垂向深度变化及其相应的水质属性。结果表明水库总氮呈现均匀混合状态;水库总磷呈现汛期大,汛后小,冬季最低的变化特征,平面分布上呈现水力推移的特征,随着水力方向逐渐减少,垂向上则无明显分层现象。     

提堂坝的失事

提堂坝(图1)的失事发生在1976年6月5日早晨,当时水库正处在第一次蓄水期间。水库是自1975年10月3日开始蓄水的,失事时,原河床以上的水深约84 m,低于最高正常库水位7 m。因此,平均蓄水率约为34 cm/天。在失事发生前10 h,没有明显的失事征兆。6月5日上午7:00时左右,在坝的右岸接头处第一次看到初始的事故性     

生态清淤对于桥水库水质影响的数值模拟

以天津于桥水库为例,建立了考虑沉积物-水界面物质交换的二维水动力和营养物质输移模型,基于率定的参数模拟了不同水质背景条件下,水库库周清淤和全库清淤两种方案对水库中的氮、磷营养盐时空分布的影响。结果表明:模型能够可靠地模拟水库底泥氮、磷营养盐的动态释放及其与外界污染输入共同作用下水库的氮、磷营养盐的含量;底泥是于桥水库水体营养盐的重要来源,底泥清除后水库氮、磷营养盐含量均有所下降,但是不同方案的清淤效果存在差异。库周清淤对沿岸带的浅水区水体氮、磷有很好的改善作用,但对库区的整体改善效果不佳(<2%);而全库清淤后,整个库区水体的氮、磷含量均大幅下降(26%~48%),治理效果相对明显。     

Discharge pulses of hydroelectric dams and their effects in the downstream limnological conditions: a case study in a large tropical river (SE Brazil)

To address daily fluctuations in electricity demands, the quantities of water passing through the turbines of hydropower plants can vary significantly (up to fourfold) during a 24‐h cycle. This study evaluates the effects of hourly variations in water discharges on the limnological conditions observed in two below‐dam river stretches. The study reservoirs, Capivara and Taquaruçu, are the 9th and 10th reservoirs in a cascade of dams in the Paranapanema River in south‐east Brazil. The reservoirs exhibit different trophic conditions, water retention times, thermal regimes and spillway positions. Capivara Reservoir is deeper, meso‐eutrophic, with a high water retention time and hypolimnetic discharges (32 m) varying between 500 and 1400 m³ s^?1. In contrast, Taquaruçu Reservoir is relatively shallow, oligo‐mesotrophic, and has a low retention time, with water discharges varying between 500 and 2000 m³ s^?1. Its turbine water intake zone also is more superficial (7 m). For two periods of the year, winter and summer, profiles of limnological measurements were developed in the lacustrine (above‐dam site) zones of the reservoirs, as well as in the downstream river stretches (below‐dam site). In both cases, the sampling was carried out at 4‐h intervals over a complete nictemeral cycle. The results demonstrated that the reservoir operating regime (water discharge variations) promoted significant differences in the conditions of the river below the dams, especially for water velocity, turbidity, and nutrient and suspended solids concentrations. The reservoir physical characteristics, including depth, thermal stratification and outlet structure, are also key factors influencing the limnology and water quality at the below‐dam sampling sites. In the case of Capivara Reservoir, for example, the low dissolved oxygen concentration (<5.0 mg L^?1) in its bottom water layer was transferred to the downstream river stretches during the summer. These study results demonstrated that it is important to continue such investigations as a means of verifying whether or not these high‐amplitude/low‐frequency variations could negatively affect the downstream river biota.     

黄柏河流域水库底泥内源磷释放对水质影响分析

为分析宜昌市黄柏河流域饮用水水库内源磷释放对水质的影响,于2016年对流域内3座梯级水库的水体进行了逐月采样,在10月进行一次沉积物柱状样品的采集。根据样品分析数据,估算了沉积物-水界面磷释放通量,以及内源磷占磷总量的比例。结果发现:流域内玄庙观水库磷释放通量为0.492 mg/(m~2·d);天福庙水库为0.37 mg/(m~2·d),西北口水库为0.175 mg/(m~2·d);玄庙观水库年内内源磷释放最大月份占比为28.4%,天福庙水库为18.5%,西北口水库为19.5%;水库底泥内源磷释放已对水库水质产生了影响。研究结果为黄柏河流域饮用水水库的水质治理、保护提供了科学依据。     

水环境涡动相关通量观测技术的实现与应用

为了给沉积物-水界面通量的原位长效观测研究提供技术支撑，对水环境涡动相关技术的实现路径和应用方向进行了系统梳理。回顾了水环境涡动相关技术的发展历程并对比分析了其技术特征，从理论基础、系统构建和数据处理三方面介绍了该技术的实现方法，并总结了该技术的应用方向和目前面临的挑战。水环境涡动相关技术具有底质适用类型多样、不干扰沉积物结构、测量足迹大且时间精度高等特点，适用于河流、湖泊、水库、海湾及深海等环境的沉积物-水界面通量观测，能够为水体环境修复、生态系统代谢评估及潜流交换等研究提供支持。     

西藏扎拉水电站水库泥沙对电站运行影响试验研究

为了分析西藏玉曲河扎拉水电站运行后水库泥沙对电站取水发电产生的影响,基于扎拉电站整体河工模型试验成果,对扎拉电站运用50 a水库泥沙淤积过程,泄水建筑物及电站引水口前泥沙淤积分布、淤积高程,电站过机泥沙特性进行了试验研究。结果表明:水库运用50 a末,库区泥沙基本达到冲淤平衡,水库淤积总量约占总库容的66.45%;坝前泥沙淤积高程基本与底孔进口底高程齐平,对底孔泄流排沙影响不大;电站引水口前形成较明显的冲刷漏斗,引水渠淤积对电站正常引水影响不明显;电站过机泥沙,在水库运用初期没有0.1 mm的粗沙,在水库运用50 a末,遇常年含沙量洪水,过机泥沙中粒径0.1 mm的粗沙占过机总沙量的3.2%。建议下阶段进行优化水库调度,提高水库排沙效率的研究,进一步减少水库泥沙淤积,减轻泥沙对机组的磨损。     

The effect of an irrigation and hydroelectric reservoir on its downstream communities

The Cernadilla reservoir, located on the River Tera (northwest Spain, Duero Basin) is an oligotrophic reservoir with a capacity of more than 250 × 10⁶m³ and a depth of 70 m. The regulated flow pattern is characterized by higher summer flows, higher day flows than night ones, and lower weekend flows. The effects of this artificial flow regime on the stream ecosystem were evaluated by comparing the aquatic communities of an upstream station with those of three downstream stations, located at 1, 8, and 24 km from the dam. Physiocochemical characteristics of the water, fish and macrobenthic communities, and macrophytes were studied at each station. Summer water temperatures were significantly lower downstream of the reservoir. Macrophyte biomass, macrobenthic diversity, and richness were reduced below the dam. The trophic structure was changed by an increase of shredders and grazers. Fishery total biomass greatly fluctuated seasonally, but was higher above the reservoir than below it. However, in spring the trout populations were higher upstream because large numbers of spawning cyprinids from the reservoir invaded upstream reaches of the River Tera and displayed resident trout populations.     

Distribution of Major and Trace Elements in Sediments and Pore Water of Lake Erie

Concentration profiles of major and trace elements were determined in sediment cores from the Central Basin of Lake Erie. The concentrations of trace elements (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, and Zn) in the sediments were greatest at approximately 18 cm sediment depth, corresponding to the early 1960s. The concentrations of all elements in the sediments have considerably decreased in the last decade. However, the concentrations of Hg, Pb, and Cd are still about 10, 5, and 4 times greater, respec, than those in the pre-industrial sediments. The profiles of dissolved concentrations of the trace ele in pore water were characterized by maxima below the sediment-water interface, dropping off rapidly within the zone of reduced sediments. Concentrations of dissolved trace elements below the sediment-water interface are about one order of magnitude greater than those in the lake water. Conservative estimates of benthic fluxes ranged from 0.04 /μg/cm².y to 194 /μg/cm².y for Cd and Fe, respectively. Upward diffusive remobilization from sediments to lake water is a significant transport process in the Central Basin of Lake Erie and may play an important role in the transport of trace elements from the sediments.     

宗通卡水库蓄水后砷的时空分布模拟与评价

为科学评估成库后砷对宗通卡水库的影响,构建了三维水沙砷预测模型,采用等温吸附试验分析水库蓄水后泥沙对砷的吸附平衡规律;以水文水质条件相似的果多水库对模型参数进行验证,模拟宗通卡水库成库后不同水期砷的三维分布.结果表明:蓄水后水库泥沙浓度和砷浓度呈沿程下降的变化规律.泥沙浓度呈现丰水期大于枯水期的特征,坝前泥沙浓度由表层...     

阎王鼻子水库大坝施工中的简易温控措施

阎王鼻子水库大坝混凝土施工中，采用了简单的温控措施，如夏季原材料喷冷水降温；低温水拌和混凝土；减少水泥用量降低水化热；仓面流水养生；混凝土薄层浇筑及其它综合性温控措施；冬季混凝土保温；春、秋季用临时覆置苫布进行保护，取得了收好的效果。     

桓仁大坝运行观测资料分析与研究

桓仁水电站位于浑江中游,处于辽宁省桓仁县城东北,是浑江流域第一期水电开发工程。主要结合观测资料,对近几年桓仁水库的水位、大坝水平位移、垂直位移进行了比较。结果表明:①2007-2011年水库无破坏运行状况,水库水位变幅未超过历史水位变化范围;②大坝各坝段近5年位移值及变幅呈正弦规律变化,夏季温度高,坝体向上游平移,冬季温度低,坝体向下游平移。对比表明:左岸挡水坝段位移比中部溢流坝段和4#以右的挡水坝段位移略小;③坝顶沉陷随气温呈正弦规律变化,夏季气温高,坝体上抬;冬季气温低,坝体下沉。对比表明:中间溢流坝段沉陷量比两侧挡水坝段沉陷量略大。