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基于EFDC模型的深圳水库富营养化模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
基于EFDC模型构建了深圳水库三维水动力和富营养化定量模拟模型.分别用2009年和2010 2011年流量、水位和水质等观测数据对模型进行了校正和验证,准确地反映了深圳水库的水动力和水质变化过程.在此基础上,假定支流污染截排、水库调度和降低东江引水污染负荷3种情景进行深圳水库富营养化数值模拟,3种情景下库中Chl.a峰值浓度分别降低1.0%、16.4%和46.3%,平均浓度分别降低1.3%、29.8%和29.9%.深圳水库具有良好的交换能力,尚未出现水华暴发,但入库营养盐负荷高,存在较大的富营养化风险;在目前沙湾河污水已经截排的基础上再实施支流污染控制,对水质改善和藻类控制作用已不明显;水库调度和削减东江引水污染负荷对深圳水库水质和富营养化改善明显,能够有效降低水华发生的风险. 相似文献
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河道型水库水动力特征与气候条件的响应关系 总被引：2，自引：1，他引：1
气候条件(降雨、气温)的变化对流域内水资源、河道、湖库的径流影响较大.河道型水库由于具有河道和湖泊的双重特点,受气候条件的影响则更为显著.本文以广东省梅州的河道型水库——长潭水库为例,耦合流域分布式水文模型SWAT与环境流体动力学模型EFDC,研究了河道型水库水动力特征(以水龄表征)与气候条件的响应关系.根据梅县气象站1953-2010年共58年的年均降雨量资料的频率分析,选取降雨量保证率分别为20%(丰水年)、50%(平水年)和90%(枯水年)年份的气候条件作为3种气候方案,对应的典型年分别为1992、1988和2004年,并将各典型年的日均降雨量和气温作为SWAT水文模型的输入条件,模拟了进入长潭水库各主要支流的日均变化过程.并将该流量过程作为长潭水库库区水动力模型的入流边界,模拟了各种降雨典型年情景下长潭水库的水动力变化过程.结果表明,长潭水库库区水龄沿程逐渐增大,呈指数增长的趋势,且受气候条件的影响很大.与丰水年相比,平水年、枯水年年降雨量分别减少了14%和49%,入库径流分别减少了23%和62%,水库出库坝址附近水龄分别增大了66%和247%,支流区域水龄增幅可达81%和290%左右,可见水库水动力特征受气候条件影响很大,而支流区域受气候条件影响更显著.不同气候条件下,河道型水库分别呈现出河道和深水湖泊的双重特性.丰水年时,坝址附近垂向上水体交换频繁,水龄均匀,呈现出河道的特性;平水年与枯水年时,坝址附近水体垂向交换较弱,逐渐呈现出深水湖泊的垂向分层特性.另外,流域分布式水文模型SWAT与环境流体动力学模型EFDC的联用,为弥补历史长系列高频监测资料的缺失,提高湖库水动力模型模拟的精度提供了有效的方法. 相似文献
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水库是大气甲烷(CH4)的重要来源之一,但目前对水库(尤其是河道型水库)中溶解CH_4浓度及释放潜力的空间异质性的认识仍不足.为揭示河道型水库冬季溶解CH_4浓度的分布规律,于2020年1月在湖北宜昌黄柏河流域内西北口水库采用自主研发的新型快速水—气平衡装置(FaRAGE)连接便携式温室气体分析仪,开展了水体溶解CH4浓度的连续走航式监测及断面垂向监测.根据溶解CH4从库尾至库首的浓度变化可以将水库分为3段:距回水末端1 km内为快速降低段,溶解CH4浓度范围为0.117～0.233 μmol/L;1～6 km内为缓慢降低段,CH4浓度范围为0.055～0.117 μmol/L;6～13km范围内为浓度平稳段,CH4浓度范围为0.039～0.080 μmd/L.整体上,水库表层水体溶解CH_4浓度与表层水温、水深及距回水末端的距离呈显著负相关关系(r=-0.77、-0.89、-0.81;P0.01),与叶绿素a浓度、溶解氧浓度呈显著正相关性(r=0.95、0.97;P0.01).基于当月平均风速,采用薄边界层法估算了上述3段区域的DH_4扩散通量,分别为(0.023±0.004)、(0.012±0.003)、(0.007±0.001) mg/(m~2·h).西北口水库在冬季表现为向大气释放CH_4的"源",且由于溶解CH_4浓度分布不均而表现出较强的空间差异性. 相似文献
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江西柘林水库是长江中游的大型峡谷型旅游性水库,库容79.2×10~8m~3,长115 km.2015年4月在56 km的中心库区走航和定点测量了水库表层水体浮游藻类、叶绿素a(Chl.a)浓度与溶解无机氮(DIN)浓度、溶解无机磷(DIP)浓度、溶解硅(DSi)浓度、水温、浊度和溶解氧浓度等环境因子的分布特征.结果表明:1)水库属于中营养水体,表层主要浮游藻类(细胞丰度1000 cells/L)有34种,平均生物量为0.41 mg/L.主要优势藻类(优势度≥0.02)为硅藻和蓝藻,藻类组成与DIN浓度、DIP浓度、DSi浓度和水温等环境因子关系密切,4种因子对藻类结构的解释水平达60%以上.2)水库水体Chl.a浓度具有显著的次表层叶绿素最大值(SCM)现象,SCM层深度为3~8 m,厚度为2~7 m,SCM层占整个水体的25.2%~74.1%.SCM层的藻类对营养盐吸收消耗致使DIN、DIP和DSi浓度下降,同时藻类的产氧使溶解氧浓度增加.3)水库对DSi具有显著的生物过滤器效应,中、上层约有11%~12%的DSi被生物吸收利用,从上游至下游,累积约有21%的DSi被藻类吸收沉降于库底.4)人类氮、磷排放对水库生态和水质有严重影响,毗邻县城区域水体的Chl.a和DIP浓度分别是自然河段的2.9倍和3倍左右. 相似文献
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南亚热带典型调水型水库—广东大镜山水库的富营养化特征分析 总被引：2，自引：0，他引：2
调水型水库是一种以抽水入库为主要来水水源的水体,是沿海地区重要的供水水源地.为了解这类水库的富营养化特点,于2005年全年每月2次对地处我国南亚热带地区(广东珠海市)的大镜山水库进行采样和监测.监测和测定指标主要包括氮、磷营养盐浓度、水温、透明度及叶绿素a浓度等,结合水库水文数据对水库富营养化特征和主要的影响因素进行分析.结果表明,2005年,大镜山水库的富营养化状态TSI_M指数在45-53之间,水库处于中富营养状态,多数时间处于富营养状态.水体富营养化主要参数表现出明显的季节变化,即叶绿素a浓度和富营养化状态指数在早春和晚秋出现两个峰值,明显地与温带富营养化水体在夏季出现单个峰值的特征不同.调水入库增加了水库营养盐负荷的同时,也在很大程度上影响了水库水动力学过程,与夏季的集中强降雨一起成为影响该水库富营养化的关键因素,这些因素改变了浮游植物群落对营养盐的直接响应,导致叶绿素a浓度与总磷、总氮浓度之间呈弱相关关系,降水和调水量在时间上相对配置重要性决定了叶绿素a浓度与营养盐浓度的关系. 相似文献
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以福建泉州水源地山美水库和惠女水库的表层底泥和上覆水为研究对象,室内静态模拟试验研究了生物沸石薄层覆盖削减水源水库氮负荷的效果及可行性,探讨了上覆水体溶解氧(DO)浓度对削减氮负荷的影响,分析了削减氮负荷的作用机理.结果表明,覆盖强度为1 kg/m~2的生物沸石覆盖(厚度约1 mm)对上覆水中总氮的削减率为58.89%~65.75%,对底泥中总氮的削减率为10.39%~13.08%,对底泥中铵态氮的削减率为32.35%~44.56%,对底泥中有机氮的削减率为8.41%~11.04%;对于以硝态氮为主要形态氮的上覆水体,DO浓度越低,越有利于高效菌脱氮;可见,生物沸石薄层覆盖能有效削减水源水库氮负荷,利用生物沸石薄层覆盖技术削减水源水库氮负荷是可行的,但需要进一步研究水源水库底泥生物沸石薄层覆盖修复过程中氮的迁移转化机制. 相似文献
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太平湖水库藻类演替与营养侦别研究 总被引：7，自引：3，他引：4
本文报告了1992～1993年间对安徽省太平湖水库藻类的演变以及库水营养侦别试验的研究结果。与1985～1986年资料相比,整个水库的藻类种类多样性下降,总种类数由175种降为112种,减少了1/3。藻类种类小型化现象十分明显,相隔6～7年,小型藻类的种类及其数量越来越多,单个藻细胞鲜重的平均值在敞水区和库湾区分别减少了63.6％和75.4％;平均细胞密度则分别增长了3.6和5.6倍;生物量的变化不大,增长不足1倍。营养侦别试验结果表明,磷仍然是该水库的主要限制因子,库水的藻类生长潜力约为对照培养基的1/4。 相似文献
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广东长潭水库富营养化与浮游植物分布特征 总被引：2，自引：1，他引：1
为掌握梅州市长潭水库富营养化状态与浮游植物分布特征,为控制藻类水华暴发提供科学依据,2011年10月至2012年7月,在长潭水库关键断面选取10个监测点,测定水体理化特征、浮游植物种类、丰度等指标,采用营养状态指数(TLI)和Shannon-Wiener多样性指数法对水质污染现状进行评价,并分析浮游植物类群分布特征.结果表明:长潭水库水体富营养状态在4、10和12月处于中营养级,7月份处于富营养级,营养指数从库区中游上游逐渐降低;观测期间共检出浮游植物4门11科16属,通过丰度比较,发现长潭水库以蓝绿藻为优势种,并且季节变化明显,总体表现为7月 >4月 >10月 >12月;藻类多样性指数分析显示,水库水体污染水平为中度,中游和库区(除7月)为轻度污染,与综合营养指数结果一致;长潭水库污染源调查分析结果表明,该水库主要为氮、磷污染,污染源主要为上游禽畜养殖废水. 相似文献
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基于湖库水质目标的流域氮、磷减排与分区管理——以天目湖沙河水库为例 总被引：9，自引：3，他引：6
湖库水环境保护在保障生产与生活用水、维系生态平衡、发展旅游等方面发挥着重要的作用.水质目标管理是保护湖库水质的最佳管理办法.本文以天目湖地区沙河水库及其流域为研究区域,建立模型模拟沙河水库流域的水文与水质,评估入库污染通量和主要来源;依据水质目标测算氮、磷污染的容量和减排量,结合土地的生态保护与开发适宜性评估,提出氮、磷污染分区减排和土地管控的对策和措施.研究结果表明,沙河水库氮、磷污染物入库通量分别为206.01和3.29 t/a,面源总氮和总磷分别占总入库量的85.7%和67.5%.不同土地利用类型氮、磷输出强度有显著差异,总氮输出强度依次为茶园 >耕地 >建筑用地 >裸地 >草地 >退耕地 >林地 >河湖漫滩,总磷输出强度与地表覆盖度有关,依次为裸地 >建筑用地 >茶园 >耕地 >草地 >退耕地 >林地和河湖漫滩.从氮、磷输移过程来看,沙河水库流域总氮排放量为321.64 t/a,进入河流的为255.53 t/a,在河道输送过程中损失19.4%,最终有206.01 t/a进入水库;沙河水库流域总磷排放量为13.42 t/a,进入河流的为7.90 t/a,在河道输送过程中损失58.3%,最终有3.29 t/a进入水库.不同分区河流氮、磷滞留降解率有很大的差异,中田河总氮、总磷滞留降解能力最强,分别为34.71%和84.31%.2009年的通量计算结果显示,沙河水库总氮达到Ⅳ类水质目标需要的入湖减少量为32.01 t/a,入湖削减比例为15.50%,总氮达到Ⅲ类水质目标需要的入湖减少量为59.66 t/a,入湖削减比例为29.00%;总磷达到Ⅲ类水需要的入湖减少量为0.682 t/a,入湖削减比例为20.70%,总磷达到Ⅱ类水需要的入湖减少量为1.479 t/a,入湖削减比例为44.90%.为了实现基于土地利用的面源污染减排管控,选定植被覆盖度、水源涵养能力、地形坡度、土地利用、氮磷分区贡献量、与道路和村落距离等指标综合评估生态保护价值和开发适宜性,并划定禁止开发区、限制开发区和保护性开发区3个管理分区,最终确定各分区的开发强度限制和管控方式. 相似文献
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鱼类控藻是常用的生物控藻技术之一,其前提需明确水体中鱼类群落结构及分布特征.为科学调整渔洞水库鱼类群落结构,制定合理的生物操纵策略,2013年7月运用Simrad EY60型分裂波束回声探测仪对该水库进行了水声学探测,在结合多网目复合刺网（网目=8.5、4.0、12.5、2.0、11.0、1.6、2.5、4.8、3.1、1.0、7.5和6.0 cm）取样的基础上,研究了水库鱼类群落结构及其空间分布特征,并初步探讨了影响渔洞水库鱼类空间分布的关键因素.调查中在渔洞水库共采集到鱼类5科12种,其平均密度为638.4±310.2 ind./1000 m3.鱼类在水库中呈不均匀分布,库首、库中、库湾及库尾鱼类密度分别为521.5±371.3、561.9±189.2、653.7±323.7和1137.1±90.4 ind./1000 m3,呈逐渐增大趋势,且库尾鱼类的平均个体要大于库首、库中和库湾;在垂直方向上,97.6%的鱼类都分布在水面以下0~10 m的水层,深度超过10 m的水层,鱼类所占比例只有2.4%;0~20 m水层鱼类的平均目标强度最大（-58.6 dB）,20~40 m水层鱼类平均目标强度最小（-63.9 dB）.MRT预测模型表明影响鱼类空间分布的关键环境因子为水温和水深.基于渔洞水库的鱼类组成和空间分布特征,建议一方面加大鲢、鳙放养量,另一方面从所属水系引进中上层土著肉食性鱼类来调整鱼类群落结构,控制藻类生物量. 相似文献
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为阐明典型沙源区水库大气磷干、湿沉降的污染特征及其对水域磷素污染的贡献,为水库富营养化治理提供科学依据,以京蒙沙源区大河口水库库区为研究区,于2014年沿水库岸边布设12个大气沉降监测站点,采集干、湿沉降样品,测定干、湿沉降中总磷(TP)浓度,计算全年各月大气TP干、湿沉降通量和年入库TP污染负荷量.结果表明:研究区大气干、湿沉降季节差异显著,全年各月TP干沉降通量变化范围为4.89~35.76 kg/(km~2·月),主要集中在春季4月和秋季10月.最大TP干沉降通量出现在春季风沙最为严重的4月;湿沉降主要集中在夏季(6—8月),最大TP湿沉降通量出现在降雨量最大的8月,为28.88 kg/(km~2·月),且TP湿沉降通量与降雨量呈显著正相关.2014年大气TP沉降入库污染负荷量为0.719 t,占同期滦河和吐力根河两条河流入库TP污染负荷比率为51.17%,成为影响和限制大河口水库磷营养盐水平的重要源项之一. 相似文献
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YANG Dongzhen XU Xiangde LIU Xiaoduan XU Qing DING Guoan CHENG Xinghong CHEN Huailiang ZHOU Huaigang WANG Zhenfa WANG Wenyan 《中国科学D辑(英文版)》2005,48(Z2)
The comprehensive impact of atmospheric dry deposition and wet deposition and the pollution sources of farmlands, mining areas, and towns along the Baihe River on the water quality of Miyun reservoir is investigated from the angle of the complex sources of air-soil-water pollution processes, in the context of the 1990-2001 precipitation chemical data at Shangdianzi station--a WMO regional background air pollution monitoring station 15 km far from the Miyun reservoir, in conjunction with the atmospheric dry deposition and wet deposition data of the 2002-2003 Beijing City Air Pollution Observation Field Experiment (BECAPEX). Analysis results suggest that the major ions in precipitation in the Miyun reservoir region in this period were SO, NO, NH and Ca2+; wet acid deposition quantity of Miyun reservoir in the summer half year (April to September) was greater than the quantity in the winter half year (October to March), and the annual wet acid deposition in the reservoir exhibited a rising trend with the mean 1038.45 t, the maximum 1766.31 t occurred in 1996, and the minimum 604.02 t in 1994; the long-term averaged pH of atmospheric precipitation in the Miyun reservoir region was 5.20, i.e. weakly acidic, and the interannual variation of pH values displayed a falling trend. pH values of water body at various depths in the Miyun reservoir were all greater than 7.0, but they exhibited vertical and horizontal nonhomogeneity, and at the same region pH decreased vertically with depth; the 2002 and 2003 annual dustfalls in the Miyun reservoir were 13513.08 t and 3577.64 t, respectively, and the spring dustfall was the number one in a year, accounting for the 61.91% and 44.56% of the annual totals of 2002 and 2003, respectively. Because the atmospheric dry deposition and wet depositions contain multiple types heavy metal elements and harmful elements, they to some extent exacerbated the eutrophication, acidification and potential heavy metal pollution of the reservoir water. The above comprehensive analysis results reveal the complex source characters of the air-soil-water pollution process and the multi-sphere interaction effect. Besides, summer (rainy season) is a season when local soil pollutants enter the water system of reservoir after being washed out by torrential rain or heavy precipitation, which starts the air-soil- water chaining pollution processes, and results in the water pollution of rivers and reservoirs. It is found from the statistical analysis in this paper that the water pollution of Miyun reservoir was correlated with the rain wash-out and confluent flow in the peripheral and upstream local region of the reservoir, and the pollutant concentration of the reservoir water was significantly correlated with the upstream local region precipitation. Those correlation characters reveal the effect of the air-soil-water multi-spheric interaction of reservoir water pollution process. This paper presents the point of view of the complex source analysis of reservoir water pollution and a technical approach for tracing the spatial distribution of the upstream pollution source of the water systems of reservoir. 相似文献
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The three-dimensional hydrodynamic and eutrophication model was implemented based on EFDC to help eutrophication control decision making of Shenzhen Reservoir. Model calibration and validation were conducted with two set of independent observed data in 2009 and 2010–2011. The model represented the hydrodynamic process and the spatial and temporal distribution of water quality well. Subsequently, three eutrophication control scenarios were configured, included removing 100% nutrients from all tributaries, increasing by 50% of water flows, and removing 50% nutrients from Dongjiang. As results shown, the maximum chlorophyll-a concentrations were decreased by 1, 16.4 and 46.3%, the average chlorophyll-a concentrations were decreased by 1.3, 29.8 and 29.9%. Increasing water flows and removing nutrients from Dongjiang can significantly improve water quality and effectively reduce risk of water bloom. 相似文献
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官厅水库水体营养状况分析 总被引：23，自引：4，他引：19
2001-2002年的调研结果显示,官厅水库为富营养型湖泊.初级生产力为浮游藻类与大型水生高等植物混合型.浮游藻类细胞密度为1126.54×104cells/L,其中蓝藻占53.4%,绿藻占32.1%.优势种为水华微囊藻(Microcystisflos-aquae)和铜绿微囊藻(M.aeruginosa).7-10月库区水体出现大面积的微囊藻水华.TN、TP分别为1.182mg/L和0.045mg/L,水体已达富营养.官厅水库TN和TP的质量浓度比大于7,Chla与TP存在显著的正相关.磷是水体中初级生产力增长的限制性营养盐.官厅水库的污染物主要来自点源,其次是面源和内源.应以点源为主进行综合防治,恢复其饮用水源地功能,以缓解北京市淡水资源的紧缺状态. 相似文献
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《Limnologica》2017
Eutrophication has become a crucial issue for water resource management in recent years. In addition, reservoir trophic states are varied with environmental and water quality variables. The objectives of this study were to apply the DFA model to examine which water quality variables significantly affect variations of trophic state index (TSI) factors (i.e. total phosphorus (TP), chlorophyll-a (Chl-a), and Secchi disk transparency (SD)) and use classification and regression tree (CART) to determine the trophic states of the Shinmen Reservoir based on the levels of TSI factors during spring 2001–winter 2009. Results showed that the optimal DFA model contained one common trend (the underlying processes influencing trophic states, which can be rainfall intensity or runoff volume) and 7 explanatory variables. Turbidity (TB), pH, and dissolved oxygen (DO) influence concentrations of TP, while ammonium nitrogen (NH3-N), organic nitrogen (O-N), and nitrate nitrogen (NO3-N) control variations of Chl-a, and TB is related to SD. The CART model can specify trophic states only using two dominant driving factors, i.e. TP and Chl-a. The results of the CART illustrated that eutrophication could be occurred in the Shihmen Reservoir if TP is greater than 31.65 μg/L or if Chl-a is greater than 5.95 μg/L while TP concentration is less than 31.65 μg/L. Runoff nonpoint source pollution resulted from heavy storms may be the important factor affecting reservoir trophic states. Establishing vegetative filter strips along the riparian zone may able to effectively reduce this pollution in a reservoir. The integrated DFA and CART serves as good-fit relationships among trophic states, TSI factors, and water quality variables and provide control strategies for managing water quality in the Shihmen Reservoir. 相似文献
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辽宁省大伙房水库及入库河流水质空间特征与河库水质关系 总被引：4，自引：1，他引：3
入库河流与水库存在空间上的连续性,河流污染物输入是水库水质恶化的主要原因,对大伙房水库及其入库支流61个采样点的水质状况进行调查,并运用聚类分析和主成分分析对大伙房水库及入库支流的水质空间特性和主要污染物进行分析.聚类分析显示,按照水质相似性将大伙房水库及入库支流水质可分为上游区、下游区和库区3个典型空间区域.分别对3个区域进行主成分分析,结果显示:入库支流上游区和下游区水质主要影响因素为氨氮、总氮和化学需氧量,库区影响水质的主要因素为温度、p H值、浊度、溶解氧、电导率、氨氮和总氮.对上游、下游和库区水质均有显著影响的因子为氨氮和总氮,上游区、下游区和库区氨氮浓度均值分别为0.06、0.10和0.19 mg/L,总氮浓度均值分别为0.13、0.16和0.26 mg/L.入库河流下游区对水库水质影响较大,受社河和浑河污染物输入的影响,大伙房水库水质在空间上呈现社河入库区水质优于浑河入库区水质.并且库区氨氮和总氮浓度均与距岸边距离呈负相关,溶解氧和p H值均与距入库口距离呈负相关,表明入库河流污染物输入和环库区面源污染均对大伙房水库水质产生一定影响. 相似文献