三峽水庫(kù)大寧河庫(kù)灣分層異重流及其水環(huán)境效應(yīng)研究.pdf

1、　　三峽水庫(kù)支流庫(kù)灣的富營(yíng)養(yǎng)化和水華問(wèn)題已成為當(dāng)前及今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間三峽庫(kù)區(qū)備受關(guān)切的主要問(wèn)題之一。已有關(guān)于三峽水庫(kù)支流庫(kù)灣水體富營(yíng)養(yǎng)化及水華問(wèn)題的大量研究，但是大多數(shù)研究都借鑒河流或湖泊的研究經(jīng)驗(yàn)，而三峽水庫(kù)與河流及湖泊各方面的差異性較大，特別是在水動(dòng)力方面，很少考慮三峽水庫(kù)支流庫(kù)灣普遍存在的分層異重流現(xiàn)象。本文以三峽水庫(kù)支流大寧河庫(kù)灣為研究對(duì)象，基于 2012 年 7月至2012年12月大寧河庫(kù)灣水流、水溫、水質(zhì)及水華的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，

2、分析大寧河庫(kù)灣的以分層異重流為背景的水動(dòng)力特性、形成機(jī)理、影響因素與影響規(guī)律及其分層異重流的水環(huán)境效應(yīng)。論文的主要研究工作及結(jié)論如下：
　　(1)通過(guò)對(duì)三峽水庫(kù)典型支流香溪河、大寧河和小江庫(kù)灣分層異重流現(xiàn)象進(jìn)行分析，揭示了三峽庫(kù)區(qū)支流庫(kù)灣的分層異重流現(xiàn)象在時(shí)空上具有普適性，即無(wú)論是靠近三峽水庫(kù)庫(kù)首的河道形態(tài)較為規(guī)則的香溪河庫(kù)灣、還是位于三峽水庫(kù)中下游區(qū)域的河道形態(tài)呈葫蘆狀的大寧河庫(kù)灣、還是位于三峽水庫(kù)中游的小江均存在較為典型的

3、分層異重流現(xiàn)象。(第二章)
　　(2)基于2012年7月至12月大寧河庫(kù)灣現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的流速數(shù)據(jù)，對(duì)大寧河庫(kù)灣分層異重流的形成條件和運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明，大寧河庫(kù)灣監(jiān)測(cè)期間均存在倒灌異重流現(xiàn)象，其潛入深度、厚度、運(yùn)行距離等受水位、水位波幅、流量等水文因素影響顯著；水溫差是導(dǎo)致倒灌異重流發(fā)生的主要因素，泥沙是次要因素，而水溫差主要是由支流庫(kù)灣的水溫分層所導(dǎo)致。研究成果為確定特殊水動(dòng)力背景下的水環(huán)境效應(yīng)提供了動(dòng)力依據(jù)。(第

4、三章)
　　(3)分析了監(jiān)測(cè)期間大寧河庫(kù)灣的水溫特性、營(yíng)養(yǎng)鹽特性、水體常量離子特性及水華特性。大寧河庫(kù)灣水溫時(shí)空方面差異顯著，靠近河口處水溫分層較為明顯；營(yíng)養(yǎng)鹽含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國(guó)際水體富營(yíng)養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)，氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽呈現(xiàn)出河口往上游逐漸降低的變化規(guī)律，相對(duì)而言磷營(yíng)養(yǎng)鹽是水體富營(yíng)養(yǎng)化的限制因子；水體常量離子空間分布出現(xiàn)了顯著地楔形；葉綠素濃度除蓄水初期外，含量均較低。(第四章)
　　(4)通過(guò)監(jiān)測(cè)分析分層異重流背景下的水流特性、水

5、溫垂向分布特性、水體光學(xué)特性及營(yíng)養(yǎng)鹽特性，分析了三峽水庫(kù)支流庫(kù)灣分層異重流的水環(huán)境效應(yīng)。研究表明，分層異重流能夠增大支流表層水體水平流速大小，進(jìn)而縮小支流庫(kù)灣的水體滯留時(shí)間；三峽水庫(kù)干流水體垂向混合較強(qiáng)，支流水體自河口至上游垂向分層逐步增強(qiáng)；支流水溫垂向分層模式不同于傳統(tǒng)湖泊、海洋垂向分布模式。導(dǎo)致支流水體存在特殊水溫分層的主要原因是長(zhǎng)江倒灌異重流和支流上游底坡異重流；倒灌異重流對(duì)總氮、總磷具有重要補(bǔ)給作用；能夠通過(guò)增大干支流間的水體交