富水水库消落区土地开发试验及其效果

在对湖北富水水库资源利用调查基础上,根据水位变化规律和水库调度实际,将消落区分成上、中、下3个层次,并探索不同分层的资源特征和利用途径,上区带、中区带、下区带分别采用综合开发利用、渔业开发和两栖林业开发模式。以林业开发为主,结合几年来的开发实践和消落区两栖林业带的初步形成,认为合理开发与利用消落区资源是缓解库区人地矛盾、转变库区农户增收方式、实现经济结构优化和生态可持续发展的有效途径。     

贵州高原水库汞的分布特征及其对富营养化的响应

于2012年11~12月采集贵州不同营养状况的6座水库——三板溪水库、龙滩水库、万峰湖水库、百花湖水库、红枫湖水库和阿哈水库水样,分析水体中汞的形态分布及与水体富营养化之间的关系,探讨水体汞形态及其分布特征对水体富营养化的响应.结果表明:6座水库总汞浓度的平均值为(5.82±4.99)ng/L,其中在阿哈水库的库中和百花湖水库的岩脚寨采样点存在不同于其它点的局部污染源;MeHg浓度平均值为(0.08±0.07)ng/L,阿哈水库的MeHg浓度较高是其它水库的2~10倍,约为0.26ng/L.在枯水期,贵州6座水库的富营养化程度不同,其中三板溪水库和龙滩水库为表现为贫营养型;万峰湖水库表现为为贫中营养型;百花湖水库和红枫湖水库表现为为中富营养型;阿哈水库为富营养型.富营养化指数与总汞、甲基汞和溶解态甲基汞皆呈显著正相关(r=0.477,P<0.05; r=0.558, P<0.05;r =0.502, P< 0.05, n=19).富营养化对水库生态系统中形态汞之间的迁移和转化有着重要影响,为溶解态汞和甲基汞的生成提供了有利条件,对水体中汞的地球化学循环的影响不可忽视.     

梯级开发对河流径流过程和水温过程均化作用的研究

长江中上游干流及主要支流正在大规模地进行水电开发,随着这些梯级水库群的建设,自然河流中具有重要生态意义的流量过程和水热过程发生变化,导致流量和水温均化,引起了一些河流生态环境问题。根据现有资料统计,结合金沙江下游正在建设的溪洛渡和向家坝水电站,对比分析了梯级水电工程径流调节后与天然过程的差异程度,探讨了河流径流过程和水温过程均化现象对生境的影响。将均化系数λ引入,定量计算了水库调节对天然径流的均化作用;采用宽度平均的立面二维k-ε水温模型,初步分析了梯级水电工程对水温过程均化作用。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.     

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.     

Impacts of climate change on lakes and reservoirs dynamics and restoration policies

Meteorological-driven processes exert large and diverse impacts on lakes and their water quality; these impacts can be hydrologic, thermal, hydraulic, chemical, biochemical, or ecological. The impact of climate change on Lake Tahoe (California–Nevada) was investigated here as a case study of climate change effects on the physical processes occurring within lakes. The already published trends of meteorological variables were used to assess the effects of global warming on Lake Tahoe dynamics. Records from the period 1969–2002 show that Lake Tahoe has became warmer and more stable. A series of simulation years into the future (i.e., 2000–2040) was established using flows, loads, and meteorology data sets for the period 1994–2004. Results of 40-year simulations show that the lake continues to become warmer and more stable, and mixing is reduced. Possible changes in water quality because of global warming are discussed through inference, although these are not specifically simulated. Many existing problems may be exacerbated due to climate change, yet extreme uncertainty depends on the rate and magnitude of climate change. Therefore, shifts in water quality and quantity due to climate change should be integrated into contemporary planning and management in an adaptive manner, and the research and development of impact assessment methodology should focus on approaches that can handle extreme uncertainty. The general alternatives for lake management due to climate change are discussed. Depending on the specific case, further intensive research is suggested to restore lake water quality.     

红枫水库水-气界面二氧化碳分压及扩散通量的时空变化

红枫水库是我国西南喀斯特地区典型的人工湖泊,具有特殊的水文地质特征。准确估算其CO_2排放通量,对了解该水库碳循环具有重要意义。因此,于2017年7月至2018年4月采用走航式监测对库区(南湖和北湖)水气界面二氧化碳分压(pCO_2)和水质参数的时空变化进行了调查。结果表明,红枫水库pCO_2的分布具有明显的时空差异。库区秋、冬季表层水体pCO_2均超过大气pCO_2,表现为CO_2的净排放;春、夏季则相反,表现为CO_2的净吸收。从空间分布上来看,春、秋季北湖pCO_2要明显高于南湖,特别是秋季更为明显。另外,基于高频的走航监测数据,计算得到红枫水库全年CO_2的排放均值约为613mmol/(m~2·d)。     

新丰江水库溶解氧分布特征及其影响因素分析

新丰江水库是典型的南亚热带深水贫营养型水库,是粤港澳大湾区重要的饮用水水源。鉴于溶解氧（DO）作为决定水库水质类别的唯一关键指标,为了解其水库的DO变化特征,基于2018年4月—2022年11月连续5年的监测数据,采用连续小波变换、交叉小波变换、最大信息系数、相关系数和多元线性回归等方法分析DO时空变化特征及主要影响因素。结果表明,在时间分布上,DO月平均值为6.94～9.48 mg/L,均能达到国家《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）Ⅰ类水质标准值（7.5）或Ⅱ类（6.0 mg/L）,总体呈“V”字型变化,夏末秋初（9—10月）DO值最低,水库DO主要在11~12个月和35~37个月的年周期下循环变化。空间分布上,DO平均值的空间差异性小,6个点位DO年平均值为7.95～8.16 mg/L,均能达到Ⅰ类水质标准值。不同点位间DO最大均值和最小均值相差仅为0.2 mg/L,DO值自上游入库口至下游出库口缓慢降低。最大信息系数、交叉小波变换、相关系数和多元线性回归分析结果表明,新丰江水库DO值受多个因素的综合影响,其中,水温是DO时空分布的关键因素,其次为pH值。该研究对于深入认识贫营养水体表层DO影响机制和规律提供参考依据。     

不同除险加固方案下病险水库渗流特性研究

为了给病险水库制定更加合理有效的除险加固方案.以某病险水库为研究对象,采用SEEP/W进行数值模拟,得出渗流量、出逸坡降、出逸流速、防渗墙底部渗透坡降,研究不同除险加固方案下水库的渗流特性.研究结果表明:未除险加固时,大坝渗流量、出逸坡降、出逸流速随着水位升高而增大;3种除险加固方案下,大坝渗流量、出逸坡降、出逸流速皆...     

水幕隔尘用缝隙喷口的边界流线构造与出流速度分布

为解决常规水幕除尘装置阻隔巷道或隧道的问题,基于势流叠加原理,推导缝隙喷口边界流线方程,构造喷口流线型边界线。在SolidWorks中利用流线型边界线形成二维面,拉伸得到三维结构;针对该喷口及现有锥形缝隙喷口,采用CFD软件中的Realizable k-ε湍流模型,完成内部流场的数值模拟。研究结果表明:入水口附近存在流动分离,该分离影响出水端速度衰减快慢;相比常规锥形喷口,流线型缝隙喷口的内部流场稳定性提高,全段出流曲线上出流速度离散程度下降46.98%,等速核心区离散程度下降42.93%,研究结果可用以指导水幕隔尘用缝隙喷口的研发。     

粤北2座不同营养水平水库浮游植物功能类群的季节演替

于2011年1—12月对广东省韶关市白水礤水库和苍村水库这2座中型居民供水水库进行每月1次、为期1a的采样,利用营养状态指数(TSI)进行水质综合评价,将水库中的浮游植物按功能类群进行分类,并结合水库的水文、水质和浮游植物的生境特征,分析全年优势功能类群的演替特点及其主要的环境影响因子。结果表明,白水礤水库为贫营养型水库,苍村水库为低中营养型水库,全年共检出浮游植物7门45属(种),可划分为16个功能类群,其中,白水礤水库全年以适应低营养盐环境的功能类群占优势,耐富营养化的功能类群仅在丰水期有检出;而苍村水库全年都能监测到耐富营养环境的功能类群,且在丰水期明显占优势,但在枯水期和平水期因营养盐含量的降低,演变为以适应低营养盐环境的功能类群为主。营养盐含量的不同是导致2座水库浮游植物功能类群产生差异的根本原因,而因降水季节的变化所致水体环境因子的变化则是造成2座水库浮游植物功能类群演替不可忽视的因素。