香溪河水动力因子与叶绿素a分布的数值预测及相关性研究

建立三峡水库支流库湾富营养化模型,利用模型对三峡水库蓄水以来,香溪河支流库湾的水动力、总磷、总氮及叶绿素a(chl-a)浓度进行数值模拟,绘制水动力与同期实测的chl-a浓度在时间及空间域中的分布等值线,寻求水动力流速因子和chl-a浓度之间的相关关系,表明蓄水三年来藻华爆发期间库湾节点速度与chl-a浓度存在负相关,相关性可以采用对数曲线予以描述,根据相关点据的包络线方程可以由库湾流速预测可能出现的chl-a浓度峰值,结合上游来流及三峡水库水位的变动情况,预测chl-a浓度的演变趋势.数值模拟工作还表明,库水位50cm/d的降幅可对支流库湾chl-a浓度产生明显影响,但通过库湾水体的局部振荡或立面循环运行改善水动力条件的方法可能更具现实意义.     

三峡水库香溪河库湾水动力特性分析

为研究解决三峡水库支流库湾水环境问题, 必须探明三峡水库支流库湾的水动力过程. 基于2008年的野外观测数据, 对香溪河库湾水流速度、水温、浊度、水位、流量等因子进行分析. 结果表明香溪河库湾水动力特性难以简单概化为一维特征, 而在深度上具有分层异向流动特征. 支流上游来水主要以顺坡底部异重流形式流出库湾; 干支流水体密度差的变化及水位变动带来干支流水体处于频繁的交换状态, 水库干流水体主要以倒灌异重流形式进入库湾. 香溪河库湾异重流主要由水体之间的温差和浊度差引起, 其中温差是主要原因. 倒灌异重流潜入点深度主要决定于干支流水体密度差; 潜入点异重流厚度主要受水库干支流水体密度差及水位高低影响; 潜入库湾的距离主要受支流上游来流量、水位高低及水位日变幅影响.     

温度异重流作用下三峡香溪河库湾春季营养盐时空分布特征研究

三峡蓄水后,香溪河库湾春季出现多次水华现象,其与库湾水动力场及营养盐的时空分布密切相关.本文采用数值方法模拟初期蓄水后温度异重流作用下香溪河的水动力场分布,以守恒物质为示踪剂得到香溪河库湾春季营养盐的时空分布特征.结果表明,初期蓄水后,香溪河库湾流速大幅降低,水体滞留时间增加,上游来流对营养盐的输移作用明显减弱,营养盐易在库湾长时间聚集;同时库湾与长江干流水体温差增大,在异重流作用下,长江干流水体在春季沿表层流入库湾,相应营养盐也随水流带入,干流水体对香溪河库湾营养盐的补充作用明显.异重流的存在对营养盐空间分布影响较大,其影响范围随三峡坝前水位及香溪上游来流不同有小幅变动,通过示踪剂的浓度沿程分布可直观给出香溪河上游来流及长江干流入流在库湾的主要影响区域.研究可为三峡水利枢纽正常运行后库湾支流营养盐的控制和治理提供方法和依据,也可为相似库湾营养盐的分布特征研究提供参考.     

香溪河库湾春季藻华生长的影响因子分析

2007年2～5月在三峡水库香溪河库湾及其支流布置了17个断面,对藻类生长指标叶绿素a、相关环境因子及水动力因子进行同步监测,据此分析水华期间叶绿素a浓度和相关环境因子的动态特性.结果表明,香溪河库湾在监测时段内属于重富营养水平,库湾内叶绿素a、环境因子及流速分布具有较显著的空间差异,香溪河的藻类生长可能主要受NO3-N和SiO3-Si的影响,各分区对藻类生长有显著影响的因子各不相同.香溪河库湾流速较小,藻类在香溪河的生长体现出较大的空间异质性,而这种空间异质性与流速的空间的差异性有着较显著的相关关系.     

人控调度方案对库区支流水动力和水质的影响机制初探

水库蓄水运行后将显著改变库区支流的水动力和水质条件.在这种既定状态,改变枢纽的人控调度方案将产生不同的调度期库区出口断面泄流过程和库水位变动过程,进而产生不同的库区支流水动力条件.水动力条件的改变将对支流水质产生不同影响.基于此,以三峡水库为例,结合实测地形资料构建了三峡库区一维水动力和水质模拟模型,并通过模拟详细探讨了三峡枢纽不同人控调度方案对库区支流水动力和水质的影响.香溪河支流模拟结果表明:三峡枢纽的调峰运行方案和三峡水库的蓄放方案可产生人工潮汐作用和整个支流范围内的干支流水体交换和掺混,提高支流水体流速,对改善支流水环境有利.     

三峡库湾香溪河生态环境研究进展

香溪河流域系长江三峡水库湖北省库区最大的支流,三峡水库蓄水后,形成了库区首段回水顶托的缓流库湾,因而改变了水动力学参数,使该支流的生态环境也发生了改变.综述了三峡库湾香溪河在三峡工程蓄水前后的水体及库岸生态环境的变化,引用参考文献27篇.     

香溪河库湾春季水华纵向分布对水层结构的响应

为研究三峡水库支流库湾春季水华暴发空间差异及成因,本研究于2010年4月18日对三峡水库干流和香溪河库湾的水动力、营养盐、浮游植物等因子进行了现场监测.结果显示：三峡水库支流春季水华浮游植物生物量及群落结构空间差异较大,库湾中上游暴发了严重的硅藻水华,而下游及三峡水库干流没有水华;库湾中复杂的分层异重流对水温结构产生显著影响,使其呈独特的垂向分层;水温分层纵向差异导致的光混比（Zeu/Zmix）纵向分布差异是引起水华情势和浮游植物群落结构纵向差异的主要原因.研究结果将为三峡水库支流水华机理和防控措施研究提供支撑.     

三峡水库香溪河库湾水-气界面N2O通量特征

采用气象色谱-密闭式暗箱法对三峡水库香溪河库湾水-气界面N2O通量进行了为期1年的观测.结果表明,香溪河库湾水-气界面N2O通量呈明显的季节性变化特征,秋末、冬季N2O释放通量高于其他季节,且呈明显的波动状态;夏季和秋季N2O排放水平较低,通量变化范围较小.总体上,香溪河库湾水-气界面N2O全年呈释放状态,但释放通量较小,与加拿大魁北克地区水库N2O释放通量相当.下游A点的释放通量明显高于中游B点,其年平均释放通量分别为0.226mg.m-2.d-1和0.164mg.m-2.d-1.通过对N2O释放通量与环境因子的相关性分析发现,香溪河下游A点的N2O释放通量受气温、水温、pH值等影响显著;而B点的N2O释放通量除与气温相关性较显著外,与其他环境因子的关系不显著.     

三峡水库蓄水期间香溪河库湾营养盐动态特征研究

2007年9-10月在三峡水库蓄水期间对香溪河库湾进行持续监测,并对其主要营养因子的动态特征进行了比较分析.结果表明;蓄水初期,香溪河库湾营养盐分布差异很大;蓄水完成后.香溪河库湾营养盐含量和长江趋于一致.香溪河库湾中TP含量由0.072 mg/L下降到O.066 mg/L,P04-P由0.032 mg/L升高到0.047 mg/L;TN含量略有升高,由0.785 mg/L升至0.817 mg/L,其中NO3-N占TN的百分比从66%增加到87%;D-Si浓度升高了约1.5倍.在3个控制断面,底层TP,PO4-P和D-Si含量大于表层,N在深度方向上没有明显规律.营养盐结构方面,Si/N＞1,Si/P＞10,有22%的N/P大于22,56%的介于10-22,22%的小于10.     

三峡水库澎溪河（小江）回水区一维水动力特征分析

利用HECRAS水动力模型,对三峡水库运行初期（2007—2008年）澎溪河流域回水区段的一维水动力特征进行了模拟研究。在其库湾、河汊、大面积淹没区或消落带等水域,通过建立虚拟堤坝、划分成水体主要输送干道和储水区域的方式对河道进行概化;经参数率定与模型验证,确定糙率取值范围为0.27~0.35,所建立的模型具有较好的模拟精度。采用准非恒定流的方式对研究期间水动力过程进行模拟演算发现,低水位状态下澎溪河回水区上游河段断面平均流速将超过0.5 m/s,接近天然河道;而在高阳平湖处形成独立且相对封闭的大面积浅层