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为对比水库下游河岸带冬夏季潜流交换特征及温度场分布规律,在新安江大坝下游开展了河道水、河岸带地下水的水位与温度监测,并结合达西定律推广式等理论进行了分析。结果表明:不论冬夏季,侧向潜流交换量与河道水位呈逆时针“绳套”关系,且离河道越近潜流交换强度越大;冬、夏季潜流交换强度与补给方式存在明显不同,在近河岸处单宽交换总体积分别为55.23 m3（周）、75.08 m3（周）,夏季主要为河道补给河岸带,冬季相反,此外,夏季交换范围更大且交换更快;河岸带温度场受低温波动水影响显著,在垂直方向上夏季表现为“上暖下凉”,冬季相反,在水平方向上夏季低温传播距离较大,且具有明显的分区。因此,在水库下游河流生态治理过程中,应适当考虑不同季节的影响。 相似文献
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湖水-地下水转化关系研究对水资源调节与分配具有重要理论和实践意义。以鄱阳湖洪泛区碟形湖域(蚌湖和沙湖)及其洲滩为研究对象,利用水文学、热力学和水动力学方法来综合分析碟形湖-地下水转化关系与交换通量。研究发现,碟形湖与洲滩地下水的水位变化过程呈明显季节动态性,两者水位变化在春夏季节基本保持同步,而秋冬季节地下水位变幅要明显大于碟形湖水位变化,两者水位差约1~6m;碟形湖与洲滩地下水的水温变化范围分别为3-30℃和15~18℃,两者在春夏季节水温差异可达14℃,秋冬季节可达20℃;应用VFLUX 2模型与地下水达西定律,发现碟形湖-地下水之间的垂向交换在季节尺度上存在相互转化,两种方法估算结果在量级上比较吻合,碟形湖-地下水交换通量约8.6~43.2cm/d。 相似文献
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为揭示河岸形态引起的侧向潜流交换规律,利用地表水与地下水双循环水槽系统,通过10组正弦型微弯河岸与4组直线型河岸的潜流交换对比试验,研究不同河岸振幅a、地表水流速u、河流水深h条件下的潜流交换特性。试验结果表明,与垂向潜流交换机理类似,侧向潜流交换也存在对流(泵吸交换)、扩散和微循环3种交换形式。河流雷诺数Re的增大,将加强紊动扩散与微循环作用。河岸弯曲形态的出现,将引起泵吸效应,大大加剧了河岸的潜流交换,且随着河岸振幅与河流流速的增大,河岸形态引起的泵吸交换将逐渐成为潜流交换前期的主要形式。 相似文献
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为研究三峡水库运行前后洞庭湖洲滩面积的变化特征及原因,利用1994-2016年128个时相的多平台卫星遥感数据,结合城陵矶多年水位观测资料、洞庭湖的多年泥沙出入资料,建立水位与洲滩面积的关系曲线.结果表明,三峡水库运行后,洞庭湖水位和洲滩面积的变化幅度小于运行前,二者呈线性关系.洞庭湖洲滩面积在不同时间段线性趋势不同,总体呈先扩张后萎缩的特征.与三峡水库运行前相比,三峡水库运行后同一水位下洞庭湖洲滩面积更大;且水位越高,增幅越大.三峡水库运行前,洞庭湖泥沙处于不断淤积的状态;运行后,泥沙淤积量降低直至负数,洲滩高程以1.59 mm/a的速率降低.三峡水库的运行和湖砂开采,是影响洞庭湖洲滩面积变化的重要原因. 相似文献
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桂林会仙岩溶湿地水化学昼夜动态变化
及其影响因素 总被引：5，自引：0，他引：5
岩溶区地表河流与岩溶湖水化学的动态变化及水生植物固碳作用的研究,有助于加深对岩溶作用的生物地球化学过程特性,即短时间尺度属性的认识。本文利用自动化高精度在线监测和高密度取样,探讨岩溶湖(地下河水补给)水化学的昼夜动态变化及不同水生植物的影响。受气温和水生植物光合作用的影响,白天水温、pH、溶解氧、无机碳同位素值呈同步上升,而Ca2+、HCO-3含量、电导率下降。沉水植物群落分布区水化学等指标昼夜变幅大于挺水植物群落分布区,水温、pH、Ca2+、HCO-3、溶解氧、无机碳同位素值在挺水植物区的昼夜变化幅度分别为442 °C、065、18 mg/L、08 mmol/L、1402 mg/L、-2.27‰(δ13CV-PDB),在沉水植物区则分别上升到632 °C、143、24 mg/L、15 mmol/L、2386 mg/L、-5.03‰(δ13CV-PDB),说明沉水植物区的钙沉降与固碳效率更高。结果可为深入认识岩溶湿地水生生态系统,估算岩溶区水生植物固碳潜力奠定科学基础。 相似文献
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多年调节水库由于年际运行过程的差异引起水库水温结构变化,探明其规律及对下游河道水温响应具有重要意义。以黄河龙羊峡水库为研究对象,利用水库蓄水后的1988～2008年运行过程及水温观测资料,分析了水库运行方式与水温结构变化关系,探讨了水库不同运用过程对下游河道水温的影响。研究结果表明:龙羊峡水库水温结构演变及其对下游河道水温影响程度与水库运用过程密切相关。12～3月,水温结构为弱分层或等温分布,较高水位的蓄热增温效应明显,下游河道水温与水库水位变化具有同相位关系;5～10月,水温结构为分层分布,水位是决定分层形态变化最主要因素,下游河道水温与水库水位变化具有反相位关系,同时,水位与河道水温在不同的出入库水量条件下,呈现不同的线性相关关系。11月和4月,水温结构近乎为等温状态,也是水温结构变化的转折点。研究成果为分析大型水库在不同运行条件下水温结构及下游河道水温提供一定的参考依据。 相似文献
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托帕水库建成后,库区内存在水温分层现象,水库下泄低温水用于灌溉将对农作物产生不利影响。本文运用朱伯芳公式预测托帕水库建设对坝前水温、水库下泄水温及水库下游河道水温的影响,并分析水库库区水质、出库水质及下游河段水质的变化。分析得出:托帕水库坝前垂向水温分层具有明显的季节性特性。全年坝前水温结构中,4～6月、9～10月期间水温随水深增加而降低,且出现较为明显的分层现象。7～8月水库维持在死水位运行,上游径流量较大,坝前垂向水温随水深增加而降低幅度不大。11月～次年3月期间出现逆温现象;托帕水库下泄水可基本恢复至天然水温;托帕水库蓄水对水质影响较小,水库出库水质较现状年变化不明显。 相似文献
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采用数学模型进行梯级电站的水温累积影响研究,预测了雅砻江锦屏一级和二滩两个梯级电站联合运行时的库区水温分布及下泄水温过程,并与二滩电站单独运行时的水温进行比较。结果显示,锦屏一级水库全年稳定分层,库底保持稳定低温8.6℃,坝前表层水温在12.7~24.2℃内变化,下泄水温明显延迟。二滩库区在单独运行和联合运行时均稳定分层,但联合运行较单独运行时库表水温降低,库底水温升高,水温分层有所减弱,而下泄水温过程的延迟和均化现象进一步加强,梯级电站的累积生态环境效应显著。 相似文献
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溶解无机碳及其同位素组成特征对初期水库过程的响应——以新建水库(洪家渡)为例 总被引：5，自引：0，他引：5
水坝拦截引起的生物地球化学影响越来越引起人们的重视.本文以我国西南喀斯特地区新建的洪家渡水库为例,详细分析了该水库入库水体、出库水体和水库坝前水体的溶解无机碳含量(DIC)及其同位素组成(δ13CDIC)特征.结果表明:河流经水库作用后水体无机碳体系发生显著变化.洪家渡水库入库水体DIC和δ13CDIC值的年均分别为2.14 mmol/L和-6.6‰,库区表层水体为2.12 mmol/L和-6.5‰,出库水体为2.22 mmol/L及-8.6‰.总体上,入库水体DIC含量低于出库水体,而溶解无机碳同位素组成却比出库水体偏正.就全年平均而言,出库水体的DIC浓度比入库水体和库区表层水体中分别高出3.7%和4.7%;同时,其DIC的同位素组成相对更偏负,出库水体中δ13CDIC值比入库水体和库区表层水体分别偏负30.3%和32.3%.在垂直剖面上,水体中DIC含量随着深度的增加而增高,δ13CDIC值随水深的增加而偏负.由于水库为底层泄水,使得出库水体中DIC含量增高,而δ13CDIC值偏负.河流受水坝拦截后,水化学特征发生显著改变,逐渐向湖沼型方向演化. 相似文献
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为了解不同水位变化影响下的河水与地下水侧向交互带地球化学特征动态,以重庆市马鞍溪为研究对象,选取丰水期向枯水期过渡的10-12月为研究期,对河水、地下水及交互带的水位、水温、溶解氧（DO）、pH值、电导率（EC）进行监测,结合对水体主要离子浓度的分析。结果表明,随枯水期到来,侧向交互带水位发生较大变化,交互带与河水间的水位梯度缩小,河水入渗动力逐渐减弱。水位的变化及入渗水温的降低,使交互带微生物活动减弱,pH值上升且变幅减小,DO上升。在其影响下,交互带EC下降,变幅减小,交互带对NO3-、SO42-的净化能力降低,对Mn、Zn等重金属固定能力增强。通过分析交互带地球化学特征的变化,可推断出随马鞍溪枯水期的到来,侧向交互带边界由距河岸30~50 cm移动至距河岸30 cm以内。 相似文献
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在2003年10月-2004年9月期间每月一次采集了乌江干流上乌江渡水库大坝前开阔水域中的表层水;并于2003年10月、2004年4月和7月在同一采样点采集了分层水样及其底部的柱状沉积物。分别测定了其中溶解性硅(DSi)和叶绿素a(Chl-a)的浓度,同时还现场测定了水体中的温度(T),溶解氧(DO)和pH值。结果表明:乌江渡水库表层水中DSi的浓度范围为0.53~3.96 mg/L,平均值为1.74 mg/L;但沉积物孔隙水中DSi浓度大约是上覆水体中DSi浓度的7倍。分层期间,水体中DSi浓度在垂直方向上随水深增加而升高,而孔隙水中DSi浓度随沉积深度先增加后降低。同时还发现乌江渡水库中DSi与叶绿素a之间存在较好的反相关关系,这表明该水库中DSi的含量和分布可能主要受到浮游植物尤其是硅藻的生物活动调节。 相似文献
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岩溶交互带是连接岩溶含水层与地表河流的重要通道,对河流和地下水水质具有重要的保护作用。本研究选取左江中游岩溶峰林区河流交互带为研究对象,在丰水期(8月下旬)和平水期(10月下旬)对交互带内机井的水化学进行现场测试分析,并结合地下水流动系统理论探讨左江两侧岩溶交互带空间分布特征和控制因素。研究结果表明:左江水的电导率(EC)较小、Ca^2+、HCO3^-浓度较低,两岸机井中增高;pH、温度、DO的变化则相反,呈现出左江高,两岸机井中降低;交互带内形成了具有DO、pH值梯度、温度梯度、Ca^2+和HCO3^-梯度的混合区。左岸岩溶区补给径流面积大,地下水流动系统范围大,流线密集,岩溶十分发育,形成岩溶管道系统;右岸为左江包围的河间地块,地下水流动系统范围小,补给面积有限,流线稀疏,岩溶发育深度和强度受到限制。左江两岸不同规模的地下水流动系统导致两岸岩溶发育强度明显不同,造成河流交互带范围的巨大差异,左岸的范围大于1000m,而右岸的范围在200m以内,左岸是右岸的5倍以上。本研究有助于左江沿岸地下水的开发利用和水质保护。 相似文献
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Assessing hyporheic exchange and associated travel times by hydraulic, chemical, and isotopic monitoring at the Steinlach Test Site, Germany 总被引：1，自引：1，他引：0
Karsten Osenbrück Thomas Wöhling Dennis Lemke Nina Rohrbach Marc Schwientek Carsten Leven Cristina Castillo Alvarez Heinrich Taubald Olaf A. Cirpka 《Environmental Earth Sciences》2013,69(2):359-372
First results of a multi-disciplinary hyporheic monitoring study are presented from the newly established Steinlach Test Site in Southern Germany. The site is located in a bend of the River Steinlach (mean discharge of 1.8 m³/s) underlain by an alluvial sandy gravel aquifer connected to the stream. The overall objective is a better understanding of hyporheic exchange processes at the site and their interrelations with microbial community dynamics and biochemical reactions at the stream–groundwater interface. The present paper focuses on the distribution of lateral hyporheic exchange fluxes and their associated travel times at the Steinlach Test Site. Water level dynamics in various piezometers correspond to the different domains of hydraulic conductivity in the shallow aquifer and confirms hyporheic exchange of infiltrated stream water across the test site. Hydrochemical compositions as well as increased damping of continuous time series of electrical conductivity (EC) and temperature at the respective piezometers confirmed the inferred distribution of hyporheic flowpaths. Mean travel times ranging from 0.5 days close to the stream to more than 8 days in the upstream part of the test site could be estimated from deconvolution of EC and δ18O–H2O data. The travel times agree well with the presumed flowpaths. Mg/Ca ratios as well as model fits to the EC and δ18O data indicate the presence of an additional water component in the western part of the test site which most likely consists of hillslope water or groundwater. Based on the mean travel times, the total lateral hyporheic exchange flux at the site was estimated to be of the order of 1–2 L/s. 相似文献
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A meander lobe neck diverts stream water into a hyporheic flow path adjacent to a low gradient stream, Little Kickapoo Creek, Illinois, USA. Hyporheic processes have been well-documented in surface water–groundwater mixing zones underlying and directly adjacent to streams. Alluvial aquifers underlying meander necks provide a further extension of the hyporheic zone. Hydraulic head and temperature data, collected from a set of wells across a meander neck, show stream water moves through the meander neck. The hydraulic gradient across the meander neck (0.006) is greater than the stream gradient (0.003) between the same points, driving the bypass. Rapid subsurface response to elevated stream stage shows a hydraulic connection between the stream and the alluvial aquifer. Temperature data and a Peclet number (Pe) of 43.1 indicate that thermal transport is dominated by advection from the upstream side to the downstream side of the meander neck. The temperature observed within the alluvial aquifer correlates with seasonal temperature variation. Together, the pressure and temperature data indicate that water moves across the meander neck. The inflow of stream water through the meander neck suggests that the meander system may host biogeochemical hyporheic zone processes. 相似文献
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潜流交换研究涉及地表水-地下水系统交互作用的物理机制、影响因素和生化作用等方面,是近年来水文学、生态学、环境学等学科的研究热点。潜流交换过程包含水流运动、溶质运移以及能量传输过程。以稳态流动条件作为控制因素的潜流交换研究成果已经不能满足相关学科发展的要求。因此,近年来非稳态潜流交换过程的研究及其成果渐受关注。当前相关研... 相似文献
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江汉平原浅层地下水中锰含量普遍较高,探究锰在河流交互带中的分布特征有助于认识交互带中锰的生物地球化学过程,对水质的保护具有重要指导意义.通过监测汉江下游侧向交互带河水、地下水中溶解态锰含量及其相关指标,分析不同河水-地下水交互作用方向下溶解态锰的时空分布规律,并探讨其成因.结果表明:研究区侧向交互带中靠近河岸带区域存在溶解态锰的富集,且在有局部反向流的地方锰含量较高;该局部富集的现象在河水补给地下水的交互带中更加明显;泄洪后该富集区域随水流方向发生迁移;研究区地下水中锰的含量与HCO3-、Ca2+、Mg2+呈极显著正相关,与NO3-、Fe2+显著负相关,但与交互带地下水中Eh和pH不相关.交互带溶解态锰的时空分布受地形条件、水动力和水化学的共同影响. 相似文献
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河道潜流带是河水与地下水交互作用的关键过渡区,具有高度的动态性和敏感性,频繁的水力交换易引发其内部的生物地球化学反应,并对河流生态安全产生重要影响。为提高河道潜流交换水动力监测结果的真实性和有效性,介绍渗流、水压、溶质、温度等监测方法及其适用性,归纳河床和河岸的监测点布设参数和不同监测手段的数据采集频率,系统总结河段、河床及河岸的潜流交换理论与计算方法,探讨导致潜流监测结果不确定的因素。针对现有监测方法的不足和未来研究的发展方向,提出今后需加强多方法联合监测和多技术集成的应用,开展河岸侧向潜流监测及不确定性分析等工作,为潜流带水文-生物地球化学过程耦合机制研究提供可靠数据。 相似文献
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地层水是影响气田产能开发的重要因素之一,气井遇水会降低储层气相渗透率,从而导致气产量迅速下降,严重制约单井产能的提高。目前已有的研究对须二气藏地层水的物质来源认识仍然存在一定争议。本文从主微量元素、水岩相互作用以及锶同位素组成特征方面对川西坳陷新场气田须二气藏11口生产井的地层水进行了系统研究,结果显示须二气藏地层水具有低矿化度(55 166.00~122 547.41 mg/L)、高Br-和Sr2+含量(分别为642.00~1 711.00 mg/L和670.00~1 780.00 mg/L)及87Sr/86Sr值(0.715 27~0.721 77)的特征,表明研究区地层水Sr同位素来源区别于海相碳酸盐岩,更符合砂岩风化特征。地层水中Ca的富集主要与砂岩储层成岩自生矿物的溶解有关,在深部水岩相互作用下,Sr以类质同象的方式代替Ca并且获得了有机质中的Br,同时使得Br更加富集。以上研究结果为今后该气藏赋水层位的预测提供了理论依据。 相似文献