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三峡水库自2003年蓄水以来,水库干支流水环境状况及水华已成为广泛关注的问题,国内外不少学者对此开展了大量研究。本文回顾了近20年来三峡水库水环境相关研究,系统总结了三峡水库干支流水动力特征及其生态环境影响,并展望了三峡水库水动力相关研究的新视角、新内容、新方法、新技术。结果表明:(1)三峡水库蓄水后干支流水流分化特征明显,干流水体从上游的河流型水体逐渐转变为坝前的过渡型水体,而支流库湾则更偏向于湖泊型水体特征;(2)干支流密度差(温度差)驱动的分层异重流,水库日调节调度驱动的高频水流振荡,气象驱动的近表层水体混合是三峡水库支流库湾普遍存在的水动力现象,主导着支流库湾的水温分层和混合过程;(3)三峡水库特殊的水动力现象对支流库湾水温分层结构、营养盐输移补给、水华生消过程、温室气体排放等产生深远影响,应用生态调度调控支流库湾水动力过程来改善其水环境问题已成为该区域生态环境修复的重要技术手段。如何将上述新发现上升为具有三峡水库特色的系统理论与方法,并形成大型深水水库生态环境研究技术体系,服务于大型梯级水库群联合多目标优化调度实践,仍是今后努力的方向。 相似文献
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为探究在三峡水库特殊分层异重流背景下降雨对水华消退的影响,以香溪河为例,对库湾降雨前后水动力、生态环境因子开展连续三维立体跟踪监测。结果表明:降雨对水华的消退作用显著,降雨后香溪河库湾叶绿素a(Chl.a)浓度明显下降。热分层稳定指数(RWCS/H)变化不大,库湾近河口处分层较弱、中上游分层较强的特性并未随此次降雨发生较大变动。受降雨影响,藻类在表层水体聚集程度降低,藻类聚集度指数(MI)、微藻群体平均深度(MRD)下降。库湾流态随降雨发生而变得复杂,库湾水体浊度明显增加,异重流倒灌形式由近表层倒灌向中下层倒灌转变,雨后又逐渐转变为中层倒灌,长江干流水体倒灌进入库湾的影响范围、潜入深度增加。水体水平输移增强,分散下沉的藻类易随水体环流流出库湾,水华消退。雨后库湾入库流量增加,大部分上游来流依旧由上层流向河口,与中层倒灌异重流形成逆时针环流,藻类无法在表层水体稳定生长,库湾Chl.a浓度能在较长时间内保持较低水平,不会再次迅速暴发水华。 相似文献
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深入认识水库的水动力过程一直是研究和解决其水环境问题的基础。通过对三峡水库香溪河库湾2019年泄水期(5月)和蓄水期(9月)高频、连续的水位和流速剖面监测数据进行分析,获得了该支流库湾振荡的物理特性。研究发现:①高频的库湾振荡在垂向上表现为正压波,在水平模态上表现为最基本的Helmholtz模式(n=0),该振荡是香溪河库湾显著存在的重要水动力过程之一; ②库湾振荡的周期约2 h,在库湾上游其振荡流速可达±0.05~0.1 m/s,水位波动振幅可达0.2 m; ③支流库湾振荡由库区干流重力波驱动,重力波产生于大坝下泄流量的日调节过程。本研究不仅加深了对水库及其支流水动力过程的认识,同时也进一步揭示了香溪河库湾水动力过程对三峡水库日调度的响应机制,为后续水库生态调度研究及其应用提供了新的视角。 相似文献
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以三峡水库香溪河库湾为研究对象,采用原位加密采样(2021年5月)和室内培养方法,结合沉积物特性与水环境因子分析,探讨了香溪河库湾沉积物甲烷(CH4)释放潜力、沉积物-水界面CH4产生和氧化通量空间分布规律及其影响因素。结果表明:三峡水库泄水期间,香溪河库湾沉积物CH4释放潜力的变化范围是6.35-2029.37 mg/(kg·d),沉积物-水界面CH4产生通量和氧化通量的变化范围分别为0.04～0.73、0.03～0.62 mmol/(m2·d);空间上,沉积物CH4释放潜力、沉积物-水界面CH4产生及氧化通量在香溪河库湾和各典型横切面(XX02、XX05和XX06)间表现出空间差异性,主要受水深、TOC和温度的影响。垂向上,CH4产生速率随沉积物深度的增加而减小,表层20 cm沉积物CH4释放潜力占整柱沉积物的70%,可以用于估算库湾沉积物CH4释放潜力。此外,沉积... 相似文献
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水库或湖泊的热分层结构是其动力与环境过程的重要研究方面,虽然很多学者针对水体分层结构和演变机理开展了大量研究,但水体通过水-气界面与大气进行热交换的过程,各气象因子的贡献机理等研究成果还很缺乏。本文基于三峡水库香溪河库湾2019年3月-2020年2月期间的水温、水位及气象等监测数据,针对水-气界面热交换过程如何影响水温垂向结构及表层水体湍流混合作用开展研究。结果表明,(1)香溪河水体年内呈高温期分层、低温期混合的基本特征,高温期混合层深度小于8 m,低温期混合层深度超过30 m。(2)太阳短波辐射是香溪河水体的主要热源,潜热通量和长波辐射是香溪河水体的主要冷源,感热通量贡献极小。(3)香溪河平均风速较弱,约为1.6 m/s,主要通过增强潜热和感热通量的方式影响水体垂向稳定性结构特征,其机械扰动作用较弱。(4)表层水体湍能通量在高温期较低(10-7m3/s3量级),此时水体处于分层状态,风应力大概率主导表层水体湍流发育;低温期表层水体湍能通量较高(10-6 m3/s3<... 相似文献
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每年汛期与蓄水期三峡水库近坝段水域会有大量漂浮物聚集,为探索三峡水库近坝段水域(坝前及以上约12.7km长的河段)水面漂浮物对水质的影响,2018年开展了漂浮物覆盖水体水质跟踪监测和漂浮物浸泡试验,并以20142018年的漂浮物产量和近坝段水域水质监测数据为基础进行了相关分析与回归分析.结果表明:漂浮物会提高坝前覆盖水体的氮类营养盐水平和有机污染物浓度,引起河湾漂浮物覆盖水域氨氮(NH3-N)浓度升高,致使氮类营养盐组成的变化和由于高锰酸盐指数/总有机碳比值(COD_(Mn)/TOC)的差异变化对水体产生有机污染.除NH_3-N外,坝前水域受漂浮物影响程度大于河湾区域,漂浮物对河湾水质的影响在蓄水期更为明显,漂浮物覆盖水体垂直方向上2 m内水质因子无明显分层现象;相比综合类漂浮物,植物类漂浮物对水质的影响更迅速和明显;漂浮物仅在其覆盖的水体小范围内对氮类营养盐指标造成影响,漂浮物产量的增加会增大近坝段水域水体悬浮物、有机污染物和还原性无机物质(COD_(Mn))浓度,形成一定的影响规律.因此,合理布置清漂作业点,高效及时地开展漂浮物清理工作,短期内优先打捞植物类漂浮物,合理实施水库调度以减少漂浮物聚集量与缩短滞留时长,加强漂浮物影响水体的水质监测对近坝区河段水环境保护意义重大. 相似文献
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