金沙江中游梯级水库泥沙对氮磷营养盐的影响

梯级水库蓄水后,库区各项水文要素及氮磷营养盐含量发生了显著变化。为了了解梯级水库蓄水对氮磷营养盐的影响,以金沙江石鼓水文站、攀枝花水文站2011—2021年实测水文、水质资料为基础,对比分析梯级水库蓄水前后悬移质泥沙、氮磷营养盐浓度的变化,建立了含沙量与氮磷浓度的相关关系,总结了氮磷营养盐以及泥沙淤积的时空分布特征。结果表明：蓄水后石鼓站、攀枝花站氮盐浓度显著增高（统计量T=35）,攀枝花站丰、平、枯水期总磷浓度分别降低60.4%、63.0%和73.5%。氮盐受水期影响较小,总磷和亚硝酸盐氮都与含沙量正相关,当含沙量降低时,总磷和亚硝酸盐氮浓度也降低,但这一相关趋势对总磷为极显著（P<0.01）,而对亚硝酸盐氮显著（P<0.05）;金沙江中游泥沙淤积主要在石鼓-金安桥区间,氮磷浓度与泥沙淤积沿程变化也表现出正相关特点,泥沙淤积量大,则氮磷浓度大。研究结果可为金沙江中游泥沙对河流富营养化等环境影响提供参考。     

泥沙腐殖质荧光特性及其与双酚A和类固醇吸附的关系

用批处理的方法测定了泥沙碱性可提取腐殖质对双酚A(BPA)和两种典型类固醇(17β-雌二醇(E2)和17α-乙炔基雌二醇(EE2))的吸附规律,分析了泥沙碱性可提取腐殖质的荧光光谱特征;探讨了腐殖质荧光光谱特征与BPA、E2和EE2吸附的关系.结果表明,泥沙碱性可提取腐殖质占泥沙总有机碳含量的9.3%～27.1%,BPA、E2和EE2三种物质的标化分配系数logKoc(hs)值变化范围分别为:3.14～4.09、3.47～4.33和3.65～4.32,其平均值大小顺序为EE2＞E2＞BPA,与3种物质辛醇水分配系数大小顺序一致.不同泥沙碱性可提取腐殖质的荧光光谱都有2个特征峰,其位置分别在Ex/Em=(310～330nm)/(390～400 nm)(α)和Ex/Em=(250～260nm)/(400～450nm)(α');2个特征峰峰强度比值(Iα'/Iα)变化范围为0.46～1.64;而且,泥沙中富里酸的荧光光谱与碱性可提取腐殖质的类似.腐殖质荧光光谱特征峰α由相对稳定、高分子量的芳香性类富里酸物质产生,随着芳香性类富里酸物质含量的增加Iα'/Iα值减小,因此,BPA、E2和EE2三种物质的logKoc(hs)与Iα'/Iα值间存在线性关系.     

三峡水库干流消落带沉积泥沙粒径特征及其物源意义

为揭示三峡水库干流消落带的泥沙沉积规律、分析沉积泥沙来源,本研究采用原位观测方法采集沉积泥沙样品,利用激光粒度仪测试泥沙粒径,分析沉积泥沙粒径在水平、垂直和高程3个维度上的变化特征,并与三峡水库入库泥沙的粒径特征相结合,阐述消落带沉积泥沙来源。结果表明:(1)三峡水库干流消落带沉积泥沙粒径在水平方向上存在比较强烈的空间变化,中值粒径沿河流流向方向呈逐渐下降趋势,并在忠县及其下游河段基本保持稳定;(2)泥沙粒径随高程的变化存在较大的空间差异,河流挟沙是消落带下部粗颗粒泥沙的主要来源,而消落带上方的土壤侵蚀强度越高,消落带顶部的沉积颗粒就越容易变粗;(3)在水库尾端,泥沙剖面存在较明显的旋迴分层现象,其中值粒径数值较大、变化幅度较宽,越往下游推进,中值粒径的数值越低、变化幅度越小,泥沙旋迴分层现象逐渐消失;(4)水库尾端的沉积泥沙以库区外来沙为主,越往下游推进,库区内产沙对粗颗粒泥沙的贡献逐渐升高,但库区内外来沙都能够为沉积泥沙提供丰富的细颗粒物源,因此,细沙的来源具有一定的复杂性和多样化特征。     

晋江西溪流域茶园降雨径流产污特征

在野外模拟降雨条件下,开展了晋江西溪流域茶园和裸地的径流产沙及氮磷养分流失过程对比实验,研究结果表明,在相同降雨强度下,3种下垫面径流和产沙量顺序均为:裸地＞2年茶园＞4年茶园,径流量与产沙量之间呈显著正相关.对地表径流水相而言,2年茶园、4年茶园和裸地的TN流失量分别为:461.29、129.38和107.86 mg/m2;NO3-N流失量分别为:286.42、98.58和103.00 mg/m2,均占TN流失量的60％以上;NH4-N流失量分别为:48.67、16.19和4.42 mg/m2;Tp流失量分别为:34.71、16.47和23.88 mg/m2.对径流泥沙相而言,2年茶园、4年茶园和裸地的TN流失量分别为:379.28、44.81和747.16 mg/m2,占流失总量的比重在25.72％～87.93％之间;TP流失量分别为:27.94、4.17和58.85 mg/m2,占流失总量的比重在53.42％ ～68.36％之间.茶园的N、P主要随径流流失,而裸地以泥沙迁移为主.这说明茶叶种植具有一定的水土保持效应,且种植年限较长的茶园可显著减少随径流泥沙进入水体中的N、P元素.     

长江流域泥沙特点及对流域环境的潜在影响

泥沙是流域系统中的一个重要的物理通量,对流域环境具有直接影响。近40年来,长江上游流域的植被覆盖率减少近一半,水土流失扩大了一倍多。金沙江下游干支泥沙80年代较60年代增加了12％－60％,而通过长江宜昌站的泥沙年平均输沙量则没有增加。由水土流失、山地灾害等带给流域系统的泥沙大部分堆积在各支流的中下游河道。50％以上的支流河道出现了严重的泥沙加积,加积速率可达5－20cm/a,部分支流因泥沙过只而呈辫状河特点。支流河道泥沙的过度液积,构成长江环境的巨大隐患。当发展到一定程度或环境突然变化,堆积在支流的泥沙必然会进入主河道。一旦爆发,将严重影响到长江环境的安全。应尽快开展长江流域上游和支流泥沙的运移和淤积现状及规律调研。     

金沙江下游地区输沙与泥石流的相关性分析

在分析了金沙江下游地区泥沙资料的基础上,指出金沙江下游泥沙的地区分布、沿程分 布、年内变化和年际变化均受泥石流活动的时空控制,并提出了输沙模数的计算公式和不同地 区的计算参数．     

云南小江流域中上游泥沙特征及模型试验

通过对长江上游小江流域的地质地貌和方文气象背景分析,并结合动力学模型进行了分析试验研究,试验中,对水流、泥沙及其运动过程按野外勘测资料和试验要求进行了合理的简化。通过研究提出了小江流域中上游泥沙的活动规律及产沙条件,为小江引水工程的改造提出了有科学依据的可行的实施方案。     

河口泥沙再悬浮对悬沙中重金属元素的影响

基于1997年3月9日和7月27日长江口南槽定点连续观测资料。分析了河口泥沙再悬浮对重金属元素的影响。研究结果表明，在长江口南槽，近底悬沙浓度和悬沙中重金属含量均随时间变化而变化，且两者具有良好的对应关系；因子分析结果显示对所有金属元素都占绝对优势的F1因子为泥沙再悬浮，泥沙再悬浮现象对本次观测中近底泥沙中重金属含量变化起主导作用。泥沙再悬浮一方面会导致悬沙和床沙的混合。另一方面有可能导致重金属从泥沙中向水体中再释放，在长江口南槽，枯季近底悬沙中重金属含量的变化主要缘于悬沙、床沙的混合；而洪季除悬沙和床沙混合之外，还存在泥沙再悬浮过程泥沙中重金属的释放，这可能与洪季高水温、低溶氧等环境因素以及强烈的水动力条件有关。     

河道泥沙淤积对洪灾风险评估的影响

建立了考虑泥沙淤积的洪灾风险估计的一般模式,并以螺山站为例,定量分析了泥沙淤积对洪水频率和洪灾风险的影响.结果表明,考虑泥沙淤积对水位频率会产生影响,在相同水位下,泥沙淤积会缩短洪水的重现期,水位越低,频率变化越大.对于相同频率的洪水,泥沙的淤积使水位抬升,且频率越小,水位变化越小.另外,泥沙淤积使洪灾风险增加,加重了洪灾的损失.螺山下游的洪灾风险率从6%增加到22.5%,水位超高期望值从0.114 m增加到0.233 m.     

生态沟渠对氮、磷污染物的拦截效应

将原农业排水沟渠改建成生态沟,以水生美人蕉、黑三棱、灯心草、铜钱草和绿狐尾藻等为试验植物,通过沟渠水样氮、磷去除的时空变化,各植物区泥沙和植物氮、磷含量的对比,探讨了生态沟渠对农业面源污染的阻控效应.结果表明,生态沟渠出水氮、磷浓度分别低于地表水环境质量标准Ⅳ类和Ⅱ类,整条生态沟渠对水体总氮、总磷的平均去除率分别为64.3%、69.7%.整条生态沟渠2010年和2011年拦截泥沙总量的平均值为40 400 kg,含泥沙氮52.4 kg,泥沙磷21.4 kg;其中各植物段拦截泥沙氮、磷量为水生美人蕉铜钱草黑三棱绿狐尾藻灯心草.生态沟渠植物每年累积带走的氮、磷量分别为7.9 kg和1.4 kg;5种植物氮、磷吸收量最高的是水生美人蕉和绿狐尾藻,二者的地上生物量与地下生物量比值也远高于其他3种植物.因此,生态沟渠对氮、磷污染物有较好的拦截效应,5种植物中氮、磷吸收效果最好的是水生美人蕉和绿狐尾藻.