刘家峡水库HDPE深水网箱养殖废弃物收集设施设计及收集效果研究

刘家峡水库自1988年起开始发展网箱养殖虹鳟,在当前黄河流域生态保护和高质量发展的大背景下,网箱养殖必须实现环保清洁生产。因此,有必要研究虹鳟网箱养殖废弃物(粪便和残饵)收集技术,减少网箱养殖废弃物对水环境的影响。本项目以HDPE深水网箱养鳟为对象,研究养殖废弃物收集网箱设计参数及制作工艺以及废弃物抽取设施制造、抽取技术和废弃物处理工艺。用80目尼龙筛绢制作废弃物网箱,形状为圆锥形,收集网箱上口与养殖网箱底部吻合,废弃物收集率为83.5%,废弃物收集船有效容积为10 m3,在每个网箱投放2万尾规格为500 g/尾的三倍体虹鳟鱼的情况下,每投喂2 t饲料需抽取1次。

刘家峡水库网箱养殖容量估算

为促进刘家峡水库水环境保护与渔业可持续发展,2022年2月—2023年12月,每2个月对刘家峡水库12个监测点位开展水质等环境监测,分析氮、磷含量,以磷为水体营养物的限制因子,依据《甘肃省地表水功能区划(2012—2030年)》对刘家峡水库水功能要求,运用《大水面增养殖容量计算方法》,以《地表水环境质量标准》II类水质总磷限值0.025 mg/L为上限,估算出刘家峡水库网箱养鳟容量为7 540 t;在保持库区总磷浓度不超过现有浓度(0.01 mg/L)的情况下,利用鲢、鳙增殖所移出的总磷6.99 t空间发展网箱养殖可增加养鳟产量550 t,加上现有的网箱养殖量3 503.1 t,刘家峡水库网箱养鳟的总容量为4 053.1 t。

刘家峡水库厚唇裸重唇鱼网箱养殖技术

为更好地保护、合理开发利用和恢复厚唇裸重唇鱼(Gymnodiptychus pachycheilus)种质资源,在刘家峡水库开展了人工网箱养殖厚唇裸重唇鱼的试验研究,放养苗种平均体质量150 g/尾左右,经过三年养殖,结果显示:厚唇裸重唇鱼平均规格500 g/尾,成活率90%以上。

刘家峡水库微塑料的赋存特征及其风险评估

以刘家峡水库为研究对象,分别于2021年和2022年调查分析水库内不同水域表层水的微塑料赋存特征并采用潜在生态风险指数法(PERI)进行库区微塑料污染的风险评估.结果表明:2021年刘家峡水库表层水中的微塑料平均丰度为(0.52±0.21)items/m^(3),2022年平均丰度为(0.58±0.17)items/m^(3),其丰度水平显著低于国内湖泊型水体的丰度数据,而略低于河流型水体,与水库型水体的丰度相近,另外,高于其下游海洋渤海的丰度.经傅里叶红外光谱法和显微共焦激光拉曼光谱法鉴定,微塑料类型主要为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)和聚氯乙烯(PVC),微塑料形貌以碎片和纤维为主,且呈现出粒径越小,数量越多的特点.2021年刘家峡水库表层水微塑料潜在生态风险为低生态风险,2022年水库微塑料丰度较高,但聚合物类型相对毒性较小,无显著生态风险.

基于单波束和浅剖仪探测的刘家峡水库泥沙淤积分析

针对刘家峡水库因黄河上游水土流失导致的泥沙淤积问题,采用单波束测深和浅层剖面法调查水库泥沙淤积状况。使用单波束测深仪测得水库水深数据,与刘家峡水库建库前遥感资料相对比,确定刘家峡水库淤泥分布范围。利用浅层剖面法探测水库淤泥厚度分布,分析浅层剖面原始资料,提高其信噪比,去除多次波等因素的干扰,从而从各剖面中得到淤泥厚度。计算得出水库现有泥沙淤积量为12.62亿m^(3),平均淤积厚度为15 m,最大淤积厚度为30.11 m,泥沙主要淤积于水库的黄河入水口和库区原黄河河道。单束波和浅层剖面探测结果可为淤泥治理和后期开发利用提供科学依据。

刘家峡水库渔业发展现状与建议

“十四五”期间,农业农村部等国家部委颁布了《关于推进大水面生态渔业发展的指导意见》,要求紧紧围绕水产养殖业高质量发展这一主题,积极发展大水面生态渔业。2022年中央1号文件提出,要保障“菜篮子”产品供给,稳定水产养殖面积,提升渔业发展质量。刘家峡水库作为兰州市、临夏市、永靖县、东乡族自治县的饮用水源地,饮水安全受到政府和群众的广泛关注。大水面散养和网箱养殖快速扩张,给永靖县人民群众带来发展机遇的同时,也给刘家峡水库生态环境的维护带来诸多问题。现对水库渔业发展现状和存在的问题进行分析,以期为广大养殖户提供参考。

刘家峡水库汛期动态防洪限制水位论证研究

效益的增加不能以风险的提高为代价,科学合理地制定并从风险与效益两个方面论证刘家峡水库的动态防洪限制水位是非常必要的。据国家防总发布的《水库汛限水位动态控制试点工作意见》,基于现有黄河上游电站的工程条件和技术资料,在龙羊峡~刘家峡两库联合调度的基础上,采用库容补偿方法,探讨一种以旬为单位的动态汛限水位控制方法,建立动态汛限水位过程线,并进行其风险与效益分析论证。实例研究表明：该动态汛限水位过程线可操作性强,使用方便,在满足设计防洪标准要求的前提下,前汛期不必过早地降低水库水位,后汛期又可较快地抬升水库水位,不仅能够提高水头效益,而且更容易抓住时机尽早蓄水,提高水库蓄满率,增加发电效益。

刘家峡水库表层沉积物微量元素地球化学特征

采用多元统计的方法对刘家峡水库表层沉积物中25种微量元素的含量、相关性、来源及控制因素进行了分析。结果显示:研究区表层沉积物中Sr、Zn、Zr和Ba的含量平均值超过了170μg/g,Cd、Mo和Tl的含量平均值都在1μg/g以下,其它元素含量平均值则在2. 01~104. 34μg/g。元素Cu、V、Co、Cr、Ni、Rb、Li、Cd、Be、Pb、Sc、As、Ga、Nb、Sn、Cs、Tl、Th和Al2O3等存在较为明显的相关性,且它们分布规律基本相似。因子分析表明,水库中微量元素分为3个主要来源,第一组分的元素分布受控于矿物岩石的自然风化剥蚀,其贡献率为63. 20%;第二组分的Zr和Ba主要受河流沉积物中元素的迁移和转化的影响,其贡献率为12. 51%;第三组分的Sr则主要受控于生物成因,其贡献率为9. 76%。另外,研究区重金属元素中,Zn和As含量远超过了全球页岩平均值,值得进一步的深入研究。

刘家峡水库对水沙变异影响分析

利用刘家峡水库运行前后进出库控制站的水文资料,对水库运行以来的径流泥沙特征进行了分析。研究表明:(1)水库运行对进出库年径流量影响很小,对年内分配影响大;(2)单库运行期水库蓄水拦沙,出库洪峰流量削减,年内径流量分配发生变化,泥沙量大幅度减少;(3)龙羊峡水库运行后的联合运行期,洪峰流量略有削减,年内蓄水过程改变后仍有一定的拦沙作用,出库含沙量较单库运行期增加;(4)水库运行减小了出库含沙量,并没有改变出库含沙量与入库含沙量的线性关系。

刘家峡水库网箱养鱼场纤毛虫群落特征

2006年3月至2007年2月,用活体观察法和直接计数法对刘家峡水库网箱养鱼场纤毛虫群落进行了研究。共鉴定到77种纤毛虫,其中包括4个未定名种,隶属于3纲11目34科43属。下毛目为优势类群,前口目为次优势类群,异毛目为偶见类群。善变膜袋虫、长圆膜袋虫、珍珠映毛虫、钩刺斜管虫和大口瞬目虫为春季群落优势种;善变膜袋虫、颗粒膜袋虫和珍珠映毛虫为夏季群落优势种;颗粒膜袋虫和善变膜袋虫为秋季群落优势种;冬季无明显优势种。纤毛虫物种数的周年动态呈单峰型,8、9月份物种数最多,有52种,3月份最少,只有18种;物种数的季节动态为:夏季>秋季>春季>冬季。纤毛虫丰度的周年动态呈三峰型,高峰分别出现在4月、6月和9月份,5月份采样前夕水库调水导致丰度骤降是造成三峰型的主要原因;纤毛虫丰度的季节动态为:夏季>秋季>春季>冬季。纤毛虫物种多样性指数的周年动态为:8月份最大,3月份最小。相关性分析结果表明,对网箱养鱼场纤毛虫物种数影响最大的因子是水温,其次是透明度和pH值,投放饲料量的影响最小;对网箱养鱼场纤毛虫丰度影响最大的是投放饲料量,其次是水温和pH值,透明度的影响最小。

龙羊峡、刘家峡水库对潼关中常洪水的影响

研究了中常洪水的一般定义,分析了龙羊峡、刘家峡水库对潼关站实测洪水的影响。结果表明：①黄河流域中常洪水的上限量级一般为5 a一遇,龙刘水库还原后潼关站中常洪水的量级为4 000～10 000 m^3/s,龙刘水库作用后,潼关站5 a一遇洪水减小约1 000 m^3/s,最大5 d洪量减小约3.5亿m^3;②龙刘水库对汛期洪水的拦蓄减小了潼关站中常洪水的频次和量级,使潼关站洪水的主要来源区由原来的上游和龙潼间变为龙潼间和河龙间。

刘家峡水库网箱养鱼场春季纤毛虫群落结构

对刘家峡水库网箱养鱼场春季纤毛虫群落结构进行了研究.共鉴定到60种纤毛虫,隶属于3纲、11目、25科、32属.下毛目(Hypotrichita)为优势类群,盾纤目Scuticociliatida、膜口目Hymenostomatida、前口目Prostomatida和侧口目Pleurostomatida为常见类群.聚类分析结果表明,颗粒膜袋虫(Cyclidium granulosum)、善变膜袋虫(Cyclidium versatile)、珍珠映毛虫(Cinetochilum margaritaceum)、钩刺斜管虫(Chilodonella uncinata)和大口瞬目虫(Glaucoma macrostoma)为纤毛虫群落中的优势种,天蓝喇叭虫(Stentor coeruleus)、纺锤康纤虫(Cohnilembus fusiformis)、齿脊肾形虫(Colpoda steini)和膨胀肾形虫(Colpoda inflata)为偶见种,其余51种属常见种.纤毛虫的最大丰度为28980 ind/L,最大生物量为353.1μg/L,物种多样性指数在2.13到4.44之间.对网箱养鱼场样点和对照样点的纤毛虫群落结构的比较分析表明,网箱养鱼场样点纤毛虫群落的种类数、平均丰度、物种多样性指数和平均生物量均大于对照样点.结果表明,刘家峡水库纤毛虫群落结构动态受人为影响较大.

龙羊峡、刘家峡水库防凌优化调度研究

刘家峡、龙羊峡水库相继蓄水运用后,在缓解宁蒙河段凌汛形势、防凌减灾方面发挥了重要作用,取得明显效果,但是现状防凌形势依然严峻。在总结40多a来不同阶段水库运用对宁蒙河段防凌的作用基础上,以三湖河口站不同等级平滩过流能力和严寒等级为控制条件,对刘家峡、龙羊峡水库在宁蒙河段凌汛期不同阶段防凌优化调度运用方式进行初步优化。

刘家峡水库藻类群落特征与水质的关系

2009年—2010年,研究了刘家峡水库的藻类群落特征。共鉴定出8门11纲16目33科55属114种藻。丰水期优势类群是金藻门(占27%),次优势类群是硅藻门(21.5%);枯水期优势类群是硅藻门,占总数34%(羽纹纲占33%),次优势类群是金藻门(18%)。对刘家峡水库水质初步评价结果显示:水库上游水质较清洁(1#—2#站点),中下游为轻度—偏中度污染(3#—4#站点),下游为中度—偏重度污染(5#—6#站点)。对藻类群落特征与6项水环境因子的Pearsong相关性分析表明,枯水期影响藻类群落特征的环境因子依次是DO﹥TN﹥pH值﹥T﹥Mcb(粪大肠杆菌);丰水期则是DO﹥Mcb﹥pH值﹥TN。

刘家峡水库变动回水区河床质泥沙粒径分布

根据刘家峡水库变动回水区的河段地形特征和历年河床质泥沙粒径级配资料,分析了变动回水区河段淤积和冲刷时,河床质泥沙中值粒径的沿程变化和历年河床质泥沙中值粒径变化过程,并指出粒径分布由粗变细的转折点在变动回水区寺沟峡峡口处.

用模糊数学评判刘家峡水库库岸稳定性

刘家峡水库的严重坍岸成为它的主要工程地质问题之一。本文在分析库岸稳定性影响因素的基础上,将主要因素转化为量化指标,把库岸稳定程度划分为稳定、基本稳定、次不稳定和不稳定四个级别,采用模糊数学综合评判的方法,对库岸的稳定性进行评判,其结果较好地反映了库岸的实际稳定情况。

黄河刘家峡水库坝前沙坝对水沙和水库调度的响应研究

基于黄河刘家峡水库实测资料,分析了坝前沙坝演化过程,研究了入库水沙、洮河淤积形态及水库调度对沙坝的影响,提出了坝前沙坝抬升与主要影响因素之间的关系。结果表明:随着入库沙量增大和洮河淤积三角洲向坝前推进,坝前沙坝抬升幅度增加;随着汛期运用水位抬升,坝前沙坝抬升幅度降低。研究成果对优化水库泥沙调度方案制定具有重要意义。

黄河刘家峡水库增建减淤发电工程及调控关键技术研究与应用

为了高效利用水资源,减少水库淤积,保证枢纽安全运行,多沙河流水库的减淤发电水沙调控成套技术难题亟待解决。通过黄河流域骨干枢纽群泥沙运动规律和水沙调控理论和实践,提出了水沙调控理论和工程实践的新思路,探索出多沙河流水库减淤增效、节水增容的工程和非工程成套关键技术,研究成果应用于刘家峡水库增建减淤发电工程及水沙调控实践中,全面提升了刘家峡水库的综合利用效益,取得了显著的社会和工程综合效益。

黄河刘家峡水库洮河口排沙洞运行效果及库区河道响应

洮河口排沙洞的功能是解决刘家峡水库库区泥沙问题。为优化洮河口新建排沙洞的运行方式及水库调度方案,采用2015-2018年的实测水沙数据和水下地形资料,分析了洮河口排沙洞的排沙效果及库区河道的响应特征。洮河口排沙洞建成运行以来,累计排沙959.1万t,排沙洞排清前期泥沙淤积后可高效地排出洮河实时来沙,实测过程中排沙洞排沙比可达85.4%;排沙洞排沙能够有效减小刘家峡水电站过机泥沙颗粒粒径,其中值粒径由0.035 mm减小至0.015 mm。2015年以来,黄河刘家峡水库坝前段冲刷主要发生在坝前段靠右岸的深泓线一侧和排沙洞附近区域,且黄河坝前段深泓线高程总体变化不大。洮河口附近河床高程显著降低,排沙洞运行既明显扩大了冲刷漏斗的范围,又有效控制了黄河沙坎的高程发展。

黄河防凌预案中的刘家峡水库调度

水库调度是黄河防凌调度中最为重要的河段防凌手段之一。在黄河上游河段历年的黄河凌汛情况较为严重,通过对刘家峡水库在凌汛期间的水库调度来调节上游河段凌汛情况取得较好的效果。就近些年来刘家峡水库在黄河凌汛期的水库调度方法进行了归纳总结,力图使黄河凌汛期间的水库调度方法系统化,为黄河防凌中新的水库调度方法的探索寻求理论基础。