大连市英那河水库扩建工程运营后的主要环境问题预测及对策研究

英那河水库扩建工程运营后，大坝加高，出现了水库水体富营养化和水库水温分层现象。本文运用国内外推广使用的数学模型，对水库水温分层及水库富营养化的程度进行了预测，提出了水温分层对下游用水影响对策及控制水库水体富营养化的具体措施。     

清江水布垭水电站对水温影响回顾评价

水布垭水库属于典型的深水型水库,对水温的影响是水布垭水电站建设的主要环境影响,也是环境影响评价关注的重要内容之一。利用水布垭水电站竣工环境保护验收调查实测资料,对水温影响进行回顾评价,结果表明水布垭水库在春季、夏季和秋季存在水温分层现象,尤其以夏季水库水温分层最为明显,水库呈现出明显的双温跃层结构,夏季垂向温差在11.0~18.8℃,春秋季在7.6~11.1℃,5-9月水库下泄水温比天然河道水温低0.6~4.4℃,水库运行后水温实测结果与环境影响评价报告预测结论基本一致,采用一维垂向水温模型对深水型水库进行水温预测是可行的。     

夜郎湖水库水体甲基汞的分布模式初步研究

本文通过对贵州夜郞湖水库水体的2006年7月、2007年1月及3月三次采样,研究了甲基汞的时空分布模式,并探讨影响其分布的不同控制因素。比较发现,夏季水体所有形态甲基汞(总甲基汞、溶解态甲基汞、颗粒态甲基汞)均显著高于其他两季(p<0.001),而冬春两季甲基汞浓度没有明显差异。空间分布表明,夏季总甲基汞平均浓度从水库上游至下游大坝处呈现稳步上升的分布趋势,大坝处总甲基汞是上游库体的1.72倍,是同期监测入库河流的2.58倍,这说明河流经水库蓄水后,甲基汞浓度在夜郞湖水库库体内升高和蓄集,并且下游水体具有更强的甲基汞蓄集能力。研究进一步发现,水质参数悬浮颗粒物(SPM)、水温(T)和硝酸盐(NO3-)与各形态甲基汞之间存在显著的正相关关系,表明这些参数对于各形态甲基汞的季节分布起着重要作用。在夏季丰水期,河流由于雨水带进大量的农田和土壤颗粒,而成为夜郞湖水体甲基汞的一个重要输入源,同时夏季相对活跃的农业耕作活动带来表层土壤的扰动增加,这可能是引起夜郞湖水体甲基汞水平升高的一个重要原因。     

太子河流域水库建设对河流水文情势的影响

水库建设所导致的河流水文情势变化是造成河流生态系统退化的重要原因之一.在河流水文指标生态学意义分析的基础上,建立了反映基流量、断流、高流量及涨退水率等特征的指标体系,提出了各类指标的计算方法.利用太子河53 a的日流量数据,计算并分析了水库建设前后水文指标的变异,反映水库建设对河流水文情势乃至生态系统的影响.结果表明:①太子河流域水库建设改变了河流的基流过程,减少了汛期基流,增加了汛前基流;②增加了辽阳河段断流的频率和历时;③减少了汛期洪水的发生次数,增加了汛后中小型脉冲流频率和历时.太子河水库建设导致了显著的水文变化,具有负面生态效应.      

水电大坝扰动与栖息地质量变化——以漫湾电站为例

分析了水电大坝建设对栖息地影响的原理和时空特征,在此基础上选取了水电大坝对栖息地影响的主要指标,建立了大坝对上游库区和坝下栖息地影响的评价指标体系.并以云南省澜沧江干流上的漫湾电站为例,通过对漫湾电站建坝前后各个栖息地指标变化率的分析和集成,探讨了漫湾电站的建设和运营对库区和坝下栖息地的影响,并确定了影响强度.研究结果表明,漫湾大坝对上游栖息地的髟响强度值为0.53,对下游栖息地的影响强度值为0.37,即短期时间内,对上游库区栖息地的影响大于对坝下栖息地的影响;对上游栖息地影响最大的是栖息地连续性(1.00)和栖息地面积(0.58);对下游栖息地影响最大的是栖息地连续性(0.68)和稳定性(0.65).     

桂北山区某水电站暴雨后水环境污染特征

为了了解2000年以来中国南方大规模小水电建设普遍引起河流和水库水质污染的特征,研究选择具有代表性的桂北山区某小水电站作为研究对象,选定流域特征污染物水温、pH、溶解氧、悬浮物、化学耗氧量、五日生化耗氧量、氨氮、总氮、总磷、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群12项指标进行研究。研究表明,研究区水电站水环境中总氮、COD、石油类等污染物呈现随暴雨"陡涨陡落"的污染特征,暴雨后水库成为上游各种污染源的‘汇’区;暴雨后造成总氮、总磷增加,使水库富营养化程度升高;由于挥发和吸附作用强,石油类有易被净化的运移特征;沿途两岸森林中大量腐殖质是水环境中化学耗氧量的主要来源;暴雨后库区的水中溶解氧相对较低,但尾水强力曝气作用使干流一定区域出现"氧过饱和"现象;暴雨后该水电站水库水温梯度较小,对河流生态环境影响较小。建议当地政府在暴雨期间加强水源地水质的监控,采取应急措施保障居民用水安全。     

普定水电站观测孔水文水化学特征及其潜在风险评估

在喀斯特地区建设和管理水电站难度较大,不但要考虑水库蓄水、岩溶的发育、以及大坝的安全稳定等因素,还需要考虑水文水化学对大坝和机组安全运行的影响。通过对贵州普定水电站大坝的坝底廊道和左右坝肩廊道水的监测和取样,对水温、水位、电导率、Ca2+、Mg2+和HCO-3进行了对比初步分析。得出以下认识:从水温和水位上看,其对大坝安全运行产生风险的可能性不大;根据对Ca2+、Mg2+和HCO-3的分析结果,发现三个廊道内水对大坝都具有不同程度的侵蚀作用,对帷幕灌浆的砼结构有不同程度的破坏,对冲沙闸附近的混凝土的侵蚀程度比其他位置要大;同时发现所有水的Ca2+浓度都较高,很可能对发动机安全运行造成影响,需要定期维护消除。     

平寨水库荧光溶解性有机质的来源、特征及其动态转化

利用三维激发发射矩阵光谱(3-D EEM)和平行因子分析,研究了三岔河流域平寨水库溶解有机质的来源、组成和转化情况。在平寨水库的入库水、表层水(0～5 m)、深层水(10～60 m)和出库水中,检测到了几种荧光溶解有机质组分,分别为陆源类腐殖质、自源类腐殖质和浮游植物源的类蛋白质(或类色氨酸或类酪氨酸)。陆源类腐殖质的荧光强度在入库水中略高于出库水,表明陆源类腐殖质在水库系统中相对稳定,大坝截流对其影响不大。自源类腐殖质的荧光强度在库区明显高于入库水和出库水,表明自源类腐殖质既由自源有机物分解产生,又在光化学、微生物和大坝物理拦截过程的影响下发生分解;其他荧光组分中也检测到相似的结果。水温、pH、溶解氧和有色溶解有机质表现出相似的季节变化,光化学和微生物以及大坝拦截是引起水库入库水、库区表层水、库区深层水和出库水中荧光溶解有机质时空动态变化的主要原因。     

渗流式生物床处理污染河水性能的研究

渗流式生物床是受严重污染小型河流强化治理的适宜技术,在中国北方河流污染的治理中有良好的应用前景。冬季由于水温较低带来的去除效果下降是北方河流污染治理的关键问题,本研究在现场中试基础上,考察了一年四季不同水温条件下渗流式生物床处理污染河水的性能。研究表明:渗流式生物床对河水中的CODCr、NH3-N、浊度有较好的去除效果。去除效果和去除负荷受水温影响较大。     

岳城水库区域断裂活动性特征分析

断裂的活动可能对水库大坝造成严重影响,研究水库区域内断裂的活动性对评价水库大坝安全有重要意义。本文对岳城水库区域内断裂的活动性进行了分析,并根据历史地震目录和邯郸地震台网1970～2005年的现今地震目录,初步研究了水库主坝区和周边研究区的地震活动特征与活动断裂的关系,对科学判定断裂对大坝的影响进行了探讨。     

序言

正筑坝是目前最为显著的人为扰动河流事件。迄今为止,世界上约70%以上的河流被大坝拦截,且大坝修建的数量还在增加。水库可以用来发电、供水、防洪和改善航行,但却阻断河流连续体而影响其生态环境。大坝的物理阻隔减少了河流泥沙向下游的输送,影响了洄游鱼类的迁徙;水体滞留时间的增加影响了生源要素的生物地球化学循环,改变了温室气体的释放通量;反季节蓄水和底层泄水发电的人为调节方式形成了新的蓄水河流的生态格局。这     

水库温室气体排放及其影响因素

水库是温室气体的一个重要排放源.探讨水库温室气体排放及其影响因素有利于精确估算水库温室气体排放量、减少水利工程与水电开发过程中水库温室气体排放.本文阐述r水库中温室气体的产生机制.总结了水库温室气体的3个排放途径:水库自然排放、水轮机和溢洪道、大坝下游河流,从水库特征、气候、水体pH值、水库中植被状况等角度深入探讨了水库温室气体排放的影响因素.最后,重点分析了水库温室气体排放的空间异质性以及研究结果不确定性的产生根源,并对今后的研究重点进行了展望.     

基于DRYESM模型的红枫水库水体热分层特征及关键控制因素模拟研究

水温结构是湖库生态系统演化的重要基础,热分层稳定性对深水湖库水体物理、化学和生物演化具有重要影响,因此研究水体热分层特征及关键控制因素具有重要意义。本文运用DYRESM水动力模型模拟了红枫水库2014年全年的水温变化特征,并对影响水体热分层结构的关键控制因素进行了探究。结果表明:1) DYRESM水动力学模型可有效模拟红枫水库的水体热分层特征及时间演化规律,可准确预测水体热分层形成和消亡的时间及去分层强度。2)气温变化对水库水体热分层具有明显影响,增温可加速水体热分层的形成,造成温跃层下潜和去分层延迟;短波辐射的增强(40%)不会对红枫湖水温结构造成明显影响,但可导致去分层发生时间后延;风速是水体热分层稳定性的敏感因素,当风速增加40%后,热分层演化发生较大变化,表现在6～9月份中层及底层水温大幅升高(从9℃上升到14℃),去分层时间提前30天,相应造成分层期缩短。     

北盘江梯级水电开发对陆生生态的影响研究

水电开发工程在当今社会发展中发挥着重要作用,尤其是梯级水电开发,但是其发展对环境的影响更是备受关注。本文以北盘江梯级水电开发项目为研究对象,主要采用3S技术研究方法,针对流域梯级水电开发对陆生生态系统的影响进行分析,确定陆生生态环境影响评价识别因子,做出针对植物、植被,陆生动物,黑叶猴自然保护区和自然景观生态体系影响的具体分析。经研究结果表明：梯级电站建设主要不利影响是改变了河流自然生态系统,对适应原生境的动物造成不利影响,使其栖息地缩小或丧失,水库淹没和施工占地及移民安置活动对区域土地资源、自然保护区的影响,对自然景观生态体系的影响。     

电站运营对北溪下游水质影响探讨及改进建议

文章通过对利水电站坝上、坝下布设监测断面,进行为期近一个月的枯水期水质监测,分析上下游水质的变化以期对梯级电站的建设与运营对北溪下游水质的影响进行研究,认为梯级电站的建设运行,形成梯级水库,流速变缓,大气覆氧能力降低,水中溶解氧下降,导致水体自净能力减弱,使水环境容量降低,对污染物的稀释、混合和降解能力减弱,湖库富营养化是水库的主要生态环境问题。为此,提出污染防治对策,并提出当上游污染水团下泄时,作为补救和改善水质时电站应采取的运行方式,为今后河流的突发污染防治、水质保护与改善提供经验借鉴。     

ELCOM模型在流溪河水库水温模拟中的应用

水温是湖泊水库生态系统的重要驱动因子,其结构特征对水生态系统中的物理、化学和生物过程起着重要作用。流溪河水库是位于北回归线上的大型山谷型深水水库,一座典型的热带亚热带过渡区水库。本文运用西澳大利亚大学水研究中心开发的三维ELCOM水动力学模型模拟了流溪河水库2008年7月23日到8月24日共32d的水温变化状况,并通过水温实测值进行了验证,模拟值与实测值的相关性R2值达到了0．8342,模拟值与实测值较为接近,ELCON模型较好地模拟了水温的日变化。最后对水温变化的原因和趋势进行了分析。     

滇中引水输水干渠与充蓄水库水温影响研究

采用类比实测法对输水隧洞沿程水温变化进行分析,采用CE-QUAL-W2模型研究了最大充蓄水库九龙甸水库的水温垂向分布特征,得出以下结论:隧洞输水水温沿程增温率为-0. 055℃/100km,据此计算出滇中引水输水干渠全段温降为0. 4℃;滇中引水充蓄后,九龙甸水库为季节性水温分层型水库,其中3—8月出现水温分层,表层和底层最大温差为5月的5. 2℃。受石鼓水源来流低温以及水温分层影响,平水年2—6月水库下泄水温比天然水温低,降低0. 3～2. 7℃;充蓄后水库下泄水温,较充蓄前最大偏低0. 8℃,可见滇中引水充蓄对九龙甸水库的下泄水温影响不大;灌区水稻分蘖期和生长期的灌溉水温均在水稻正常水温承受范围内。     

电站运营对北溪下游水质影响探讨及改进建议

通过对利水电站坝上、坝下布设监测断面,进行为期近一个月的枯水期水质监测,分析上下游水质的变化以期对梯级电站的建设与运营对北溪下游水质的影响进行研究,认为梯级电站的建设运行,形成梯级水库,流速变缓,大气覆氧能力降低,水中溶解氧下降,导致水体自净能力减弱,使水环境容量降低,对污染物的稀释、混合和降解能力减弱,湖库富营养化是水库的主要生态环境问题。为此,提出污染防治对策,并提出当上游污染水团下泄时,作为补救和改善水质时电站应采取的运行方式,为今后河流的突发污染防治、水质保护与改善提供经验借鉴。     

SWAT模型水库模块改进及流域氮磷通量模拟

水库在发挥防洪、供水、航运功能的同时,也改变了库区和下游生态环境.现有的流域模型中水库模块相对简单,无法准确评估水库对河流氮、磷通量的影响.针对这一局限性,本研究从蓄泄规则、库区氮磷反应模拟两个方面改进了经典流域模型—SWAT模型的水库模块.以长江二级支流涪江流域为研究对象,模拟了水库建设对逐月流量、泥沙、总氮、总磷过程的影响.结果表明,新模型模拟的逐月流量、泥沙、总氮、总磷的绝对误差百分比从原来的41.1%、33.4%、99.0%、130.5%分别降低到8.6%、23.9%、38.4%、52.9%,在汛期6—9月总磷的平均模拟误差仅为12.1%.新模型合理刻画了梯级水库群的级联效应,提高了梯级水库影响下的河流氮、磷通量模拟能力,为流域水环境管理与水库调度提供了有效工具.     

筑坝对河流水化学和流域风化速率估算的影响——以乌江支流三岔河、猫跳河为例

利用水化学可以估算所在流域的化学风化速率,但筑坝对此的影响目前还不清楚。本研究以西南喀斯特三岔河和猫跳河河流-水库体系为研究对象,季节性调查了其水化学情况,并对其所在流域的岩石风化速率进行了估算,以评估筑坝对此的影响。调查水体的Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、SO_4~(2-)的平均浓度分别为1 397、429、2 359、832μmol/L,表明其水化学组成主要受碳酸盐岩风化控制;这四种离子之和(MTDS)在水库中相对稳定且具有明显的季节变化,但河流MTDS变化相对复杂且无明显规律,表明筑坝显著影响了原有河流的水化学。河流筑坝后水流变缓,水深增加,生物作用增强,导致MTDS在水库剖面出现化学分层,而水库底层泄水的发电方式使得大坝下游水化学继承了水库底层水的特征,由此利用坝前坝后水化学数据计算出的化学风化速率差异在20%左右。