溪洛渡水电站叠梁门取水方式减缓下泄低温水的优化调度

大型水库常采用叠梁门取水方式作为改善春季下泄低温水的有效手段,但现有的叠梁门调度方式基本为全年使用,可能加剧水库冬季下泄高温水现象,且影响到春季的水温改善效果。提出根据下游鱼类对水温的需求时段来确定叠梁门的启用时段,对金沙江下游的溪洛渡电站水库水温进行了研究,结果表明,分时段采用叠梁门取水可有限程度地提高春季的下泄水温并避免冬季下泄水高温现象的进一步加剧。同时,也研究了河流梯级开发对叠梁门应用的影响,发现水库调节性能、梯级开发、人工调度等带来的下游入库水温平坦化,以及溪洛渡水库的过渡型水温结构,使叠梁门对水温的影响显著减弱.     

基于EFDC的二滩水库水温模拟及水温分层影响研究

采用EFDC模型模拟二滩水库2006年3～7月的水温变化过程。通过分析与热交换和热传递相关的模型参数,发现太阳短波辐射中快速波所占的比例和太阳短波辐射在水体中的慢速衰减系数这两个参数值的增大均会引起表层水温升高、底层水温降低,而太阳短波辐射在水体中的快速衰减系数对水温的影响并不明显。将不同时期坝前水温和不同断面水温的模拟值和观测值进行比较,以率定模型参数。结果显示EFDC模型能较好地模拟出大型深水库不同时期水温分层结构及沿程发展变化过程。在此基础上,分析该水库的水温分层规律,并结合水库取水规则对比分析建库前后下游河道水温的差别,以期为水库取水设计和运行管理提供科学参考,以此来减缓水库水温分层带来的影响,保护下游河道生态环境和水生生物的多样性     

梯级水库对长江水沙过程影响初探

长江中上游干流及主要支流正在进行大规模水电开发,按目前的规划和建设步伐,在未来20~30年,这些河段将形成一系列梯级水库。根据近20年来水文观测和资料统计,初步分析了长江水沙变化情况和发生变化的原因;通过一些已建大型水库的观测资料,分析了水库对泥沙输移规律的影响方式和程度;最后,提出减小梯级水库对长江生态环境影响的对策和建议。分析表明：长江的水沙过程已经发生变化,绝大多数河段输沙量明显减少;梯级水库的建设是输沙量减少的主要因素之一;梯级水库建设不仅使输沙量和径流量减少,而且显著改变了天然河流的水沙过程,给长江中下游及河口地区生态环境带来一定影响。为了减小梯级水库对河流自然属性的影响,必须转变长江治理的思路,由江河治理向科学管理转变,利用洪水冲沙和水库群的优化调度,尽量维持河流的自然属性。     

金沙江下游梯级电站开发影响区域的资源开发与产业可持续发展

金沙江下游是我国长江经济带的重要组成部分,也是西南地区生态建设和区域经济社会发展的中心。“西电东送”骨干工程的向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德四大水电站均分布在这一江段。通过对该区域资源开发和产业发展的现状、问题和发展前景进行分析,得到如下主要结论：（1）该区域农业资源丰富多样,矿产资源分布广泛且优势矿种地位突出,旅游资源待开发潜力巨大,但是资源开发却面临着勘探开发程度不够、浪费污染严重、资金交通制约和生态环境脆弱等几大问题;（2）区域产业经济发展迅速但总体水平低,部门结构中以种植业为主的农牧业占主导,林牧业和特色产业有待进一步开发,产业发展面临着部类和区域不均衡、结构矛盾突出以及效益低下等问题的困扰。在此基础上,提出该区域必须以梯级电站和水能开发为契机,切实抓好移民工作,立足资源优势,主打“特色”和“品牌”战略,经济效益和社会生态效益并重,寻找区域资源开发和产业可持续发展的道路。     

猫跳河流域梯级水库磷的夏季变化特征

调查了我国第一条全流域梯级水电开发的河流--猫跳河中梯级水库对磷的拦截效应。于2007年丰水期7~9月在猫跳河流域采集水库坝前分层水样以及下泄水,分析和测试水样中的总磷和正磷酸盐。结果表明：丰水期猫跳河流域梯级水库内部总磷和可溶性正磷酸盐变化趋势相似,而下泄水的磷含量均大于该水库表层水体的磷含量。在猫跳河流域的梯级水库中,上游水库（红枫湖和百花湖）的磷含量明显高于各下游水库,即猫跳河流域各水库顺水流方向磷含量具有逐渐减少的特征,说明该流域梯级水库开发对于全流域磷具有梯级拦截效应;另一方面,各水库的富营养化指数表明该流域各水库均处于较高的富营养化状态,全流域富营养化状态差别与磷的分布特征相似,表现为顺水流方向减弱的规律。     

虎跳峡水库蓄水对水温的影响分析

虎跳峡坝址为金沙江流域上下游鱼类的分界处,水生生境敏感而脆弱。科学预测水库蓄水对水温的影响,对于研究水库兴建对水生生物的影响,保护金沙江流域鱼类资源,探讨水库泄水对下游农田灌溉作物的影响具有重要意义。综合应用多种水库水温预测模型和方法,对虎跳峡水库蓄水后对库区和下游河道水温的影响进行了预测,并分析了水库泄水对下游灌溉作物的影响。结果表明,虎跳峡水库蓄水后库区水温比蓄水前明显升高,正常蓄水位1 950 m和2 010 m两个方案库区年均水温分别增加5.9℃和5.6℃,且6月～次年1月水温增幅较大;4～9月水库泄水水温比天然河段水温分别低3.5～6.2℃和3.3～7.1℃,两个方案都将对坝下采用干渠取水灌溉的农田作物带来一定的影响。     

猫跳河流域梯级水库夏季N2O的产生与释放机理

为了研究河流筑坝对河流氮生物地球化学循环的影响,在夏季水体分层期间对猫跳河梯级水库坝前分层采集水样进行了相关地球化学分析。结果显示,在上游的两座水库存在2个明显的温度分层现象,并影响到了水体N2O的产生和分布。红枫水库整个剖面的氮分布主要受硝化作用控制,而百花湖、修文及红岩水库则表现为上层水体为硝化作用,中层为硝化反硝化共同作用。所有水库表层水和下泄水高饱和度的N2O含量表明这些水体为大气N2O的源。百花湖底层反硝化作用强烈,中间产物N2O大量消耗。底层泄水的方式对于温室气体释放影响重大,因此不同水库下泄水的N2O含量在时间和空间上的变化与水库运行和调蓄模式有关。研究结果表明,梯级水库过程对N2O的排放影响很大,在水电开发的环境保护中应当引起重视。     

大型梯级水库对河流生态流量的影响——以金沙江下游梯级为例

大型梯级水库通常具有较大的调节库容,水库运行使坝下河道自然的流量过程受到较大扰动,一些具有重要生态意义的流量组的特征被改变,如洪水、高流量脉动、低流量和极端低流量。基于BRAIN等提出的河流生态流量影响研究理论,结合金沙江屏山断面的水文与河流生态的关系,选取水平年组对高流量脉动和极端低流量组的判别参数进行率定,确定自然条件下屏山断面生态流量组指标值。模拟金沙江下游梯级建成后的逐日流量过程,求得各生态流量组指标值并与自然条件下的指标值进行对比,分析金沙江下游“乌东德-白鹤滩-溪洛渡-向家坝”梯级水库建成后可能对屏山断面生态流量过程的影响。研究结果表明：建库后屏山断面将可能出现“极端低流量消失、低流量提高、高流量脉动散化、洪水基本保持”的变化特点.     

水库渗漏水流溶解氧与水温沿程恢复的试验研究

水库底层低温低氧水从坝体下泄或渗漏,可能对下游生态产生不利影响。通过对湖北温峡水库下游温峡河225 km河段的野外试验,测量溶解氧、水温等指标的日变化和沿程变化,开展复氧试验研究阶梯深潭结构和沙洲对溶解氧的影响,并取样分析大型底栖无脊椎动物的沿程分布。结果表明,流速对水温与溶解氧日变化规律无明显影响。试验河段水温和溶解氧恢复很快,经过17 km的河段,水温从123℃升高至300℃,且溶解氧饱和度基本达到饱和。河宽对水温恢复起重要作用,对溶解氧影响较小,对复氧速度基本无影响。流量通过改变淹没程度影响阶梯深潭的复氧能力。溶解氧在沙洲下游存在横向分布,滞水区溶解氧高于左右汊道。溶解氧是水库下游水生态的控制因素,物种多样性随溶解氧的升高而增加     

乌江流域梯级水库入出库河流中总汞和甲基汞的时空分布

2006年1~12月,每月采集乌江流域梯级水库入出库河流水样,用两次金汞齐-冷原子荧光光谱法和蒸馏-乙基化结合GC CVAFS法测定了水中总汞和甲基汞的浓度。结果表明：（1）入出库河流中总汞年均加权浓度分别为317和 2.34 ng/L,甲基汞为014和 0.18 ng/L。（2）不同水库入出库河流中总汞和甲基汞的时空分布特征不同,位于上游第一级的普定和洪家渡水库入库河流中总汞有明显的季节变化趋势,且显著低于出库河流;而甲基汞的季节变化在出库河流中较为明显,而且库龄大的普定、东风、乌江渡水库出库河流中甲基汞浓度显著高于入库河流。（3）相关分析发现水库入库河流中总汞、甲基汞浓度主要受悬浮颗粒物的影响,而与水量间的相关性因水库所处位置的不同而有差异,上游的普定和洪家渡水库中呈显著正相关,其它水库中呈负相关。