三峡库区典型支流氢氧同位素时空分布特征研究

定量分析三峡水库支流库湾中水体组成,研究支流库湾水循环过程,有助于分析支流库湾的环境问题。对三峡水库内的草堂河及其毗邻干流进行了连续1 a的观测,分析了水体中氢氧同位素特征,阐述了在干支流相互作用下,三峡水库支流库湾的水团来源及其组成,探讨了三峡水库蓄水后支流库湾水循环的变化。研究表明:长江干流和支流库湾中δD/δ~(18)O与区域降水线十分接近,表明其水团主要来源为大气降水;同时长江和支流库湾中的氘盈余与建库前有明显不同,说明三峡水库蓄水之后长江干流和支流库湾水体组分发生了一定改变;支流库湾中水体混合比存在明显的时空变化,长江干流水团占的比例为76. 9%~99%。     

三峡水库175m试验性蓄水后库区水质时空变化规律

为了研究三峡水库175 m试验性蓄水运行后的库区水质时空变化规律,基于2008～2019年三峡库区逐月水质监测数据,采用Mann-Kendall非参数检验法和水质质量指数(WQI)综合评估法分析了三峡库区蓄水后水质时空分布特征。结果表明：三峡库区水质主要超标项目为总磷和高锰酸盐指数,上游总磷、高锰酸盐指数超标现象大于下游;2008～2019年高锰酸盐指数、总磷浓度整体呈缓慢下降趋势;2016年是干流总磷浓度变化的突变节点,干流的总磷浓度在2016年之后有显著下降趋势;三峡库区干支流水质质量指数整体处于上升趋势,支流水质质量指数整体低于干流,丰水期水质质量指数低于枯、平水期。研究成果可以为三峡库区水环境保护和管理提供科学依据。     

三峡水库试验性蓄水期间水环境质量监测分析

为了分析三峡水库蓄水后的水体质量变化情况,选取水库干流全程和主要支流典型断面进行了水质监测。水库蓄水期间水质分析的结果表明：库区干流水质较好且总体稳定,但支流水质总体较差,支流回水区各断面水质以Ⅳ类为主,主要超标因子为总磷,与蓄水前相比,支流水质明显下降,大部分处于中营养或富营养状况,部分支流回水区的局部河段发生了水华。水质分析结果为针对性地制定三峡水库水环境保护措施奠定了基础。     

基于CE-QUAL-W2模型的三峡水库神农溪库湾水流水温特性分析

三峡水库蓄水以来,库区干、支流水文水动力变化显著。通过现场观测和构建三峡水库神农溪支流库湾立面二维水动力模型(CE-QUAL- W2),对比研究了三峡水库不同时期水流、水温时空分布特征。研究结果表明:神农溪库湾水体整体流速缓慢,不同时期均存在不同强度的异重流现象,包括干流倒灌异重流和上游入流底部顺坡异重流;枯水运行期和汛前消落期干流水体从表层潜入库湾,强度较弱;汛期和汛末蓄水期存在中层倒灌并且强度较大,影响整个库湾;上游入流处由于来流水温一般低于库湾,存在入流底部顺坡异重流现象。库湾水温呈春夏升温、秋冬降温的变化趋势,一年四季均存在水温分层现象;但冬季分层相对较弱,其它季节水温分层明显;水温分层模式因异重流的存在,明显不同于一般水库的水温分层。对比分析表明,CE-QUAL-W2模型可较为准确地反映神农溪库湾水流及水温时空分布特性。研究可为更细化分析三峡水库神农溪库湾水流水温特性、开展水华预报提供技术支撑。     

简讯

三峡水库2012年175 m试验性蓄水任务圆满完成2012年10月30日08:00,三峡水库水位蓄至175.0 m,入库流量10 700 m3/s,出库流量7 750 m3/s,蓄水量393亿m3,标志着2012年三峡175 m试验性蓄水任务圆满完成。此次成功蓄至175 m正常蓄水位是三峡水库连续第3年实现这一蓄水目标,工程将全面发挥防洪、供水、发电、航运等综合效益,也为三峡水库转入正常运行期积累了宝贵经验,打下了坚实基础。     

三峡水库蓄水后库区干流泥沙含量时空变化研究

由于水体中某些污染物会以吸附态的形式吸附在泥沙上,因此,分析水库形成后水体中泥沙含量变化对研究水环境的变化具有积极意义。以实测泥沙资料为依据,分析了三峡水库蓄水前后2个多月相似年份干流泥沙含量时空分布的变化。结果表明,正常蓄水位实现后的第一年,同蓄水前相比,库区干流泥沙含量发生了很大变化,从库中至库首的干流江段,泥沙含量年均值比蓄水前下降了90%以上,且汛期下降幅度最大;同一水域泥沙含量的季节性差异比蓄水前明显减小。蓄水后从库尾至库首泥沙含量呈明显的沿程下降趋势。库区干流泥沙含量在蓄水后出现的新特征,可合理解释某些水质参数浓度的变化。     

三峡工程连续10年实现175m试验性蓄水目标

<正>2019年10月31日8点,三峡水库坝前水位达到蓄水位175m,标志着三峡工程已连续10年顺利实现175m试验性蓄水目标。按照水利部批复的《溪洛渡、向家坝、三峡、水布垭、隔河岩水库2019年联合蓄水计划》,2019年9月10日0点开始,三峡工程继续实施175m试验性蓄水,起蓄水位为146.73m。据三峡工程运行安全综合监     

三峡水库调度方式对洞庭湖入流的影响研究

荆江三口分流是洞庭湖入湖流量的重要组成部分,其变化规律影响江湖关系。三峡水库蓄水后荆江三口分流的变化与长江来流的减少以及干流径流过程的改变关系密切。利用实测资料,分析了荆江干流流量与三口分流的关系,对比了蓄水前后荆江干流中高流量的持续时间,计算了三峡水库不同运行期径流过程改变对三口分流量的影响,得到以下结论:三口分流量决定于干流中高流量的出现天数;三峡水库蓄水后长江来流减少,且三峡水库的调蓄作用减少了荆江干流中高流量的持续时间,故而三口分流量减少;三峡水库139 m运行期,水库径流调整较小,对三口分流影响不大;三峡水库156 m运行期典型年的年内过程中,水库蓄水对三口分流影响最大,其他时段影响较小,三口年分水总量减少7.7亿m³;三峡水库175 m运行期,汛期中小洪水拦蓄及蓄水期蓄水显著影响荆江中高流量持续时间,造成三口年分水总量减少83.1亿m³。     

三峡库区支流库湾水体富营养化演变特征研究

支流库湾水体富营养化是三峡水库蓄水带来的主要水环境影响特征之一。根据对不同历史蓄水期间三峡库区各支流库湾的水质变化特征及富营养化状态分析表明:三峡水库从试验性蓄水阶段进入常态调度运行后,支流库湾的水动力条件被进一步削弱,入河污染物扩散能力大幅度降低,库湾水质逐渐变差,各支流库湾普遍表现为中、富营养级水平,年内整体表现为春季高于秋季。从三峡库区支流库湾水体富营养化演变特征来看,库湾水动力条件由河流态改变为湖库态是其发生水体富营养化的主驱动力因素,陆域营养盐输入是库湾水体富营养化演变的物质基础     

三峡库区大宁河库湾水体混合过程中的营养盐行为

为研究不同水文期不同水体混合模式下大宁河库湾的营养盐行为,基于2012年大宁河的现场监测数据,分析营养盐时空分布特征,采用箱式模型对不同水文期营养盐的收支量进行计算,以期为制定大宁河富营养化和水华控制策略提供理论依据。试验及计算结果表明:在泄水期,干流水体通过表层逆向进入库湾,而支流水体通过底层潜流向河口运输;在汛限期和蓄水期,干流水体主要通过中上层逆向进入库湾,而支流水体通过底层潜流向河口运输。干流对支流的逆向顶托作用常年存在,泄水期、汛限期、蓄水期干流对支流的贡献率分别为70.38％、28.42％和59.56％。在水体混合过程中,库湾上游来水以及干流顶托来水的混合作用是控制库湾水化学组成的主要物理因素。     

白鹤滩水库回水支流的鱼类 栖息地模拟评估

基于河道内流量增加法（IFIM）,采用River2D对白鹤滩水库回水支流黑水河进行水动力模拟和鱼类栖息地模拟,根据加权可利用面积（WUA）分析蓄水前后鱼类适宜物理栖息地的数量变化和质量变化。结果显示：蓄水后,按蓄水水位不同,适宜栖息地总面积仅为自然状况下的0.8%～25.3%,且呈边缘化分布。根据水库调度运行方案,蓄水后春夏季节栖息地总量将高于秋冬季节,与蓄水前情况相反。     

长江攀枝花—宜昌江段水温时空变化规律

受气候变化、梯级水库运行及支流入汇等多重因素影响,长江攀枝花—宜昌江段水温的时空分布发生了显著变化,其必将对河流生态系统产生深远影响。选择干支流控制性水文站1956—2016年近61 a水温资料,采用归因分析和多尺度对比分析,研究了该江段水温的时空变异特性及沿程分布。结果表明:攀枝花—宜昌江段干流升温趋势明显,而支流岷江受气温变冷带影响,1956—1990年间水温持续下降1 ℃,其后逐渐回暖;年内水温极差逐年减小,减小幅度为0.38~1.46 ℃/(10 a),水温年内过程趋于平坦;梯级水库建设使屏山站和宜昌站下游河道春、夏季水温降低而秋、冬季水温升高,其中4月份与12月份的变化幅度较大,这2个站点在4月份和12月份的水温分别较蓄水前改变-2.6 ℃和4 ℃左右;沿程水温格局总体稳定,即干流攀枝花—屏山江段持续升温超2 ℃;低温、量大(流量占比50%以上)的岷江水入汇,使屏山—朱沱江段水温下降0.6 ℃;嘉陵江高温水与乌江低温水由于流量占比不大,对朱沱—宜昌江段水温影响亦不大。研究成果可为上游梯级水库开展生态调度及建立生态补偿机制等提供科学依据。     

棘洪滩水库浮游藻类变化及富营养化防治

详细分析了2004~2006年度棘洪滩水库浮游藻类的细胞密度及种群结构变化。2004年进水口与放水口藻类细胞密度年均值分别为3.892×106/L和2.269×106/L,冬季以硅藻为主,春季以隐藻、金藻为主,夏、秋季以蓝藻为主。2005年进水口与放水口藻类细胞密度年均值分别为6.654×106/L和5.903×106/L,冬、春季以硅藻、隐藻为主,夏季以绿藻为主,秋季则以蓝藻为主。2006年进水口与放水口藻类细胞密度年均值分别为3.001×106/L和3.687×106/L,夏末至秋季绿藻占优势,代替了先前在此阶段占优势的蓝藻,其他季节多以硅藻为主,隐藻和金藻分别在冬季和春季占有一定比例,说明2006年的水质状况较2004年、2005年有所改善。棘洪滩水库藻类峰值出现在夏末和秋季,此阶段水库的水质呈中富营养状态,其他月份为中营养或贫营养状态。Shannon-weaver多样性指数显示,目前水库的水质总体呈中度污染。入库的源水质量对水库水质影响很大,控制引入的源水质量并采取相应的生物防治措施可有效避免水库发生富营养化。     

三峡库区干支流水体交换特征初步研究——以朱衣河为例

通过对三峡库区中部典型支流朱衣河与干流界面水动力参数、河口流场强度与特征的分析,计算了干支流水体交换通量,进而探讨水库运行各个时期干支流水体交换情况及其对库区水环境的影响。结果表明,朱衣河河口水体具有双向流动特性,水库运行各个时期干支流交界面进出水体分布不同,流速差异显著;不同季节与水库运行期河口流场相应表现出上下分层、左右分布,以及进出流量差异显著等特征;尽管朱衣河河口净流量较小（全年大部分时期小于100 m3/s）,然而双向水流结构的存在致使水体有效交换量相对显著（约为净流量的5～10倍）。根据朱衣河实测数据及相关资料,初步推算了库区干流水体参与干支流水体交换的比例,得出全年平均交换率为204 %,1月份最高,达343 %。     

Effects of an upland impoundment on structural and functional properties of a small stream in a basaltic plateau (golan heights,Israel)

The aim of the study was to evaluate the impact of an upland storage reservoir, typical of the series of reservoirs in the Golan Heights basaltic plateau, on structural and functional properties of the downstream ecosystem, in the vicinity of the reservoir, shortly after damming. The effect of impoundment on water quality conditions may be divided into winter-spring, and summer periods. In the former, the impoundment seems to lengthen the period of flow of runoff quality water. This is evident by the elevated winter and spring turbidities and the higher concentrations of suspended solids below the reservoir. In summer, water quality below the reservoir is controlled by the consequences of stratification in the reservoir. The hypolimnial release results in depression of the maximal temperature and narrowing of the daily and seasonal temperature variations. It supplies water enriched in nutrients and low in oxygen, suspended solids and turbidity. The macroinvertebrate community responds to impoundment in density changes and shifting of dominance. We hypothesize that the thermal effect of hypolimnial release from warm monomictic reservoirs on the invertebrate community of warm streams will differ from an equivalent thermal change caused by cold dimictic reservoirs in cold, temperate zone, streams. The effect of impoundment on functional properties of the ecosystem are most pronounced. The rate of production of benthic algae biomass below the reservoir increased by more than two orders of magnitude, but the effect diminished downstream. The rate of processing of plant material below the reservoir was lower than above the reservoir. Further investigation is needed to clarify this effect. Changes in reservoir operation are recommended to diminish the effects of impoundment.     

A preliminary assessment of the effects of a small south african inter-basin water transfer on discharge and invertebrate community structure

This preliminary study (March–October, 1994) describes the effects of an inter-basin water transfer (IBT) on discharge and benthic macro-invertebrate community structure. The IBT from Theewaterskloof, an impoundment on the Riviersonderend system, to the Berg River in the Western Cape, South Africa is part of the water supply system for Greater Cape Town. Transfers occur during summer for irrigation and rainbow trout (Oncorhyncus mykiss) farming in the Berg catchment and lead to greatly elevated summer discharges in the recipient river: 4500% in late summer (March) and 830% in autumn (May). During winter and spring, when the transfer ceases, discharges revert to normal winter volumes below the outlet. A decrease in taxon richness of the invertebrate communities was observed below the transfer outlet, compared to the river above the transfer. Sensitive families such as the heptageniid Ephemeroptera and leptocerid Trichoptera were not recorded below the outlet during transfer months (March and May). On the other hand, collector-predators such as the hydropsychid trichopterans showed large increases in numbers during the same transfer months, when compared against above-outlet samples: 240 and 80 individuals m⁻², in March and May, from above the IBT, versus 46 994 and 5600 individuals m⁻² below the IBT. This change was probably due to the introduction of live zooplankton to the receiving river from the source reservoir. Dendrograms and MDS-ordination diagrams showed that, in summer, invertebrate communities sampled at the two sites above and below the IBT were between 52 and 56% similar, while in winter and spring, in the absence of water releases similarities were higher (>70%) in July and October. There were also seasonal differences between invertebrate communities sampled in different months, but, during water release months, MDS-ordination diagrams showed clear grouping of communities according to position above or below the IBT, rather than month. Results to hand indicate a ‘reset’ of the entire benthic invertebrate community during winter and spring when no transfers occur. Of concern is the potential for the transfer of cyanophyte blooms (commonly of the genus Anabaena) from the source reservoir to the Berg River: transfers of non-toxic, malodorous geosmin, a cyanophyte exudate which has affected the flesh of rainbow trout farmed in the Berg catchment, have already been reported. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

Characteristics of thermal stratification in head area of Three Gorges Reservoir and ecological effects in different operation periodsEI北大核心CSCD

为了解三峡水库库首2003—2018年的水温变化特征及其对生态环境的影响,基于庙河断面实测资料,采用LSTM-Logistic模型模拟分析了库首多年水温结构特性,并探讨了其变化对库区支流库湾水华的影响和对坝下鱼类产卵水温的影响。结果表明：LSTM-Logistic模型能较好地适用于三峡水库,准确地模拟水温的逐日变化过程;2006—2013年,三峡水库库首每年4—6月均出现了水温分层现象,从2014年开始,水温垂向差异变小,水温不分层,且春季、秋季和冬季水温升高,下泄水温进一步平坦化;三峡水库库首水温长期变暖的趋势,会使支流库湾倒灌异重流潜入深度上移,从而改变异重流倒灌形式,降低库湾水华风险;梯级水库蓄水缓解了春季下泄低温水的不利影响,但秋冬季水温的升高对中华鲟繁殖造成了进一步威胁。     

三峡库区典型支流水质模型及其参数敏感性分析

参数敏感性分析旨在确定水质模型中各参数对模型精度的影响,在利用水质模型分析时,可根据参数的敏感性精简模型中的大量参数。以三峡库区支流草堂河为例,建立相应生态动力学模型,并对模型结果进行验证,再进一步采用扰动分析法对模型中26个参数的敏感性进行了计算分析。研究结果表明:生化参数中浮游植物的最大生长率(R0)、适应温度下限(T1)、死亡线性系数(RDIE1)、光照最低值(IOPT)、消光系数(KC)、遮光系数(KW)及磷酸盐半饱和系数(KPO4)是敏感性最高的参数,其他参数敏感性相对较低;对同一参数而言,其敏感性亦会随季节改变发生变化,其敏感性一般在冬春季较低,夏秋季较高。     

青岛棘洪滩水库氮磷营养盐分析

根据棘洪滩水库2000—2009年水质监测数据,分析该水库水体中总氮(TN)、总磷(TP)及叶绿素(Ch-l a)等水质指标的变化情况,并进行富营养化评价。结果表明:TN质量浓度超出地表水Ⅴ类标准,TP质量浓度满足地表水Ⅱ类标准,ρ(TN)/ρ(TP)值为80.6～246.2,水库属于磷(P)限制型。TN质量浓度冬季、春季较高,夏季、秋季逐渐降低;TP、Ch-la质量浓度在夏末和秋季较高,春季和冬季较低。水库营养盐主要来源是引水,水库水质2000—2009年近10年的营养程度均为中营养。