平寨水库水体氢氧同位素及水化学特征

为探究平寨水库上游河流对库区水体的影响,以平寨水库及上游三岔河流域为研究对象,于2020年1月和7月分别在入库河流和库区采集了水样,运用数理统计、Durov图、相关分析、空间插值等方法对水样的水化学指标及氢氧同位素进行分析,初步探讨了其时空分布特征及成因。研究结果表明:①库区水体水化学特征极大程度上受到补给河流的影响,水库水体水化学类型与流域水体一致,以HCO^(-)_(3)-Ca^(2+)型为主,枯水期水体离子质量浓度高于丰水期;②水体δD与^(δ18)O存在明显的线性关系,氢氧同位素呈现夏高冬低的变化特征;水体接收降水补给的同时受到岩溶地下水影响,形成了与降水不同的季节变化特征;③库区及流域水体氢氧同位素大体上沿大气降水线分布,水体拟合方程斜率和截距小于全球及区域大气降水线,表明水体以降水补给为主,但经过了强烈的蒸发分馏作用;④枯水期下游及库区水体受降水影响显著,上游水体受蒸发影响,丰水期流域及库区水体氢氧同位素与离子质量浓度显著相关,水体受到蒸发作用影响明显。

基于Sentinel-2影像的平寨水库水体透明度遥感反演

[目的]研究水体透明度的变化规律及其空间分异驱动因素,为管理湖库及恢复湖库生态系统提供科学依据。[方法]基于2020年5月18日,8月26日,11月14日的Sentinel-2 MSI卫星影像及准同步实测透明度数据构建平寨水库透明度遥感反演模型,利用地理探测器定量分析影响透明度空间分异的驱动因素。[结果]①平寨水库水体透明度与Sentinel-2 MSI的B_(3)波段最为敏感,利用波段组合B_(3)×B_(4)作为最佳敏感因子构建出的透明度反演模型具有较高的精度(R^(2)=0.81,RMSE=0.11 m,MRE=16.91%)。②平寨水库水体透明度呈现出中心库区高而各支流上游低,近水体两岸低的空间分布趋势,且水体透明度11月>8月>5月。[结论]总悬浮物、叶绿素a及总有机碳含量是平寨水库水体透明度空间分异的主要因素。总磷、总氮、水温及风速通过影响水体中的总悬浮物、叶绿素a及总有机碳含量进而影响水体透明度空间分布。

喀斯特地区河流水化学季节变化特征及成因分析——以平寨水库上游流域为例

为探究平寨水库上游水化学沿程变化情况,采用因子分析、Piper三线图、Gibbs及离子关系对比等经典地质化学分析方法,分析平寨水库上游水化学变化特征及成因.结果表明,水化学类型主要为HCO_(3)-Ca型,沿程河段区-河库区-库区水化学呈现由SO_(4)·Cl^(-)Na·Ca·Mg型到HCO_(3)·NO_(3)-Ca·Mg再到HCO_(3)-Ca·Mg型的演变特征.离子浓度季节变化明显,冬季高于夏季;空间上,除Na+和SO_(4)^(2-)外,其余离子浓度整体表现为库区、河-库区大于各河段.Gibbs图表明水体水化学组成受岩石风化影响显著,离子关系对比图表明河段区水体受人为活动影响较强,因子分析结果表明研究区四季水化学组分主要受自然盐岩风化以及较小程度的人类源污染.

基于水化学与氮氧同位素的喀斯特山区水体硝酸盐来源示踪与估算——以平寨水库为例

平寨水库地处喀斯特山区,是贵州省重要的灌溉和饮用水库之一,其水环境质量深刻影响着居民生产生活.以平寨水库为研究对象,采用水化学分析方法、氮氧双同位素技术结合稳定同位素混合模型(Bayesian mixing model,MixSIAR),定量识别研究区水体硝酸盐各污染源的贡献率.结果表明:河流及库区水体溶解无机氮主要以硝态氮形态存在,时间上表现为平水期>丰水期>枯水期,空间上呈现出各河流上游浓度差异较大,下游与库区浓度接近,坝前丰水期的硝酸盐浓度较高的特征;研究区水体硝酸盐的转化主要以硝化作用为主,枯水期和平水期其主要来源是生活污水与牲畜粪便和土壤有机氮,丰水期主要为化学肥料;各时期硝酸盐来源中,整体表现为库区的生活污水与牲畜粪便的贡献率高于河流,土壤有机氮与化学肥料的贡献率低于河流.从生活污水与牲畜粪便贡献率来看,其值在河流、库区枯水期分别为59.3%、70.8%,在河流、库区平水期分别为58.3%、72.6%,丰水期值较小.从土壤有机氮贡献率和化学肥料贡献率来看,丰水期贡献率均高于枯水期和平水期.河流、库区丰水期源自土壤有机氮的贡献率分别为35.1%、32.8%,源自化学肥料的贡献率分别为36.4%、30.7%.平寨水库水环境质量保护应重点加强各城镇与农村居民生活污水排放的管控,纳雍河流域要减少生活污水的排放,提高污水集中处理能力.此外,环境保护还要提升各流域农业活动污染的防治,合理处置各流域散户养殖畜禽粪便的排泄和堆放,避免污染物进入水体造成污染,为居民饮用水安全与生态保护提供保障.

喀斯特高原水库水体氮素分布特征研究:以平寨水库为例

水体中氮素赋存形态及浓度与水质状况密切相关,平寨水库作为黔中水利枢纽工程唯一源头水库,探明其水体各氮素形态与时空分布特征,揭示其水体氮素分布状况及其变化规律,对于保障水源地饮用水安全具有重要意义。该文于2020年7月(丰水期)、2021年1月(枯水期)采集平寨水库水样,分析测定水体总氮、氨氮、硝态氮、亚硝态氮、溶解有机氮等氮素指标与理化因子,运用GIS平台,分析各氮素形态的时空变化特征,并探讨其驱动因素。研究结果表明:(1)平寨水库水体总氮浓度较高,丰水期总氮浓度平均值为2.83 mg/L,枯水期为3.14 mg/L,5条入库河流中,纳雍河各氮素形态浓度最高。(2)平寨水库水体氮素赋存形态以溶解有机氮和硝态氮为主,氨氮与亚硝态氮占比较小。硝态氮浓度丰水期小于枯水期,氨氮、亚硝态氮、溶解有机氮浓度均为丰水期大于枯水期。(3)环境因子影响氮的硝化、氨化和同化作用,水体氮素的分布和来源受不同时期环境条件变化与生产生活活动的影响。

喀斯特筑坝河流中生物碳泵效应的碳施肥及对水化学时空变化的影响——以贵州平寨水库及红枫湖为例

耦联水生光合作用的碳酸盐风化碳汇是全球碳循环的重要组成部分,而生物碳泵效应是稳定碳酸盐风化碳汇的关键机制.河流筑坝后,生物碳泵效应的变化、控制因素及对水化学影响的研究甚少.本研究对2个喀斯特筑坝河流平寨水库和红枫湖进行系统采样,以研究河流筑坝后生物碳泵效应的变化、控制因素及对水化学的影响.研究结果表明,入库河流的水化学变化不明显,而2个水库的水化学则表现出显著的季节变化特征,具体表现为水库的水温和pH均呈现出夏季高、冬季低的变化特征,而电导率(EC)、HCO-3浓度和p CO 2则表现出夏季低、冬季高的季节变化特征.以叶绿素a(Chl.a)浓度和溶解氧(DO)饱和度指代的生物碳泵效应则是在夏季最强、冬季最弱.生物碳泵效应利用溶解性无机碳(DIC),形成有机质并释放出氧气,是造成夏季水库pH值和DO饱和度升高,电导率(EC)、HCO-3浓度和p CO 2降低的主要因素.空间上,水库的Chl.a浓度及DO饱和度均大于河水,EC、HCO-3浓度和p CO 2均小于河水,这表明河流筑坝后,由于水库的“湖泊化”导致水库的生物碳泵效应显著提高.通过对Chl.a与碳、氮和磷浓度及化学计量比的相关性分析发现,平寨水库和红枫湖的生物碳泵效应受到碳施肥的影响.平寨水库和红枫湖水库生物碳泵效应碳施肥机制的发现,表明在喀斯特地区,生物碳泵效应不仅受到氮磷元素的控制,也受到碳元素的控制,因此在富营养化湖泊治理时,也应考虑碳的影响.

基于组合赋权贝叶斯模型的平寨水库水质评价

[目的]对黔中水利枢纽的一期工程的核心水源工程--平寨水库的水环境质量进行评价,为该水库水环境质量评价及科学管理提供科学参考。[方法]于2018年1,5,8月选取了平寨水库7个断面进行水样采集,选择溶解氧(DO),化学需氧量(COD),总氮(TN),氨氮(NH3-N)这4个因子作为水质评价指标。在层次分析法和熵权法组合确定各评价指标权重的基础上,结合贝叶斯模型对平寨水库进行水质评价。[结果]①从组合权重来看,TN和COD对平寨水库水质影响较大,DO和NH3-N影响较小。②平寨水库丰水期水质最好,其次为枯水期,最次为平水期;各断面中库区中心1(KQ1)、库区中心2(KQ2)以及纳雍河断面(NY)水质最差。③TN和COD是平寨水库的主要污染因子。[结论]基于组合赋权贝叶斯模型的水质评价方法不仅区分了各评价因子对水质贡献的差异性,同时对水质进行了较为精确的评价。整体而言,平寨水库水质状况达到了贵州省水功能区划的相应要求。

江口县平寨热矿泉水成因分析

平寨热矿泉水位于贵州江口县,平均温度在30℃左右。文章首先分析了该矿泉水的地层构造,然后从热矿泉水的分布、热储构造、导水和蓄水三个方面分析了该热矿泉水的水文地质特征,最后从该矿泉水的来源和径流、排泄等方面分析了该矿泉水的循环条件。

基于分形插值模型的平寨水库水质评价

平寨水库是黔中水利枢纽唯一源头水库,其水环境质量直接影响包括安顺和贵阳在内的整个黔中地区的农业灌溉和城市居民饮水安全.为了深入分析平寨水库的水环境质量状况,于2018年1月、5月、8月和11月对平寨水库7个监测断面水样进行采集,测定TP、TN、NH3-N、COD和DO等5个监测指标,基于分形维数权重建立水质评价模型,对平寨水库水环境质量状况进行综合评价,并与模糊综合评价法和综合污染指数法进行对比分析.结果表明,平寨水库TP、NH3-N和DO浓度均达到Ⅱ类水质标准,TN和COD浓度均超过Ⅱ类水质标准,主要为Ⅳ类和Ⅴ类,是主要污染因子;TP、NH3-N和COD浓度在春季最高,TN浓度在秋季最高,DO浓度在冬季最低.平寨水库全年水质类别主要为Ⅲ类和Ⅳ类,在28个监测序列中,水质达到水功能区划标准的仅21.43%;平寨和跨桥断面水质最差,扈家河断面水质相对最好;春、秋季水质最差,冬、夏季次之.分形插值模型不仅能评价水质状况,而且能对同等级水质状况的优劣进行排序,具有较高的分类精度;其评价结果更客观、有效,在水质综合评价中具有良好的适用性.

浅析黔中水利平寨水电站钢岔管质量控制

平寨水电站岔管制作及安装,通过对WDB620高强钢岔管原材料的检测和生产性工艺试验及评定,加强了过程控制,并根据振动时效应和第三方检测单位的检测和评价意见,组织召开了岔管免做水压试验专家论证会,为工程节省工期和降低费用提供决策依据,保证了岔管质量。

贵州平寨水库左岸底层灌浆廊道大型充填溶洞及其形成机制

平寨水库坝址区以碳酸盐岩为主，岩溶较发育，水库左岸底层灌浆廊道大型充填溶洞，是水库地下工程施工开挖中揭露的规模最大、对水库渗漏影响最大、设计及施工处理难度最大的溶洞。本文以工程前期地质勘察工作为基础，在区域地貌、地质构造格局、地层岩性、地表及地下水系发育特征研究的基础上，结合工程防渗施工揭露的岩溶水文地质现象、洞穴充填物研究等，从可溶性岩层、地下水来源及运移途径、暗河冲刷与洞顶坍塌作用4个方面，对溶洞发育形成机制进行了研究。分析认为，鸡场背斜北西翼纵向张裂隙和横张裂隙及层问滑脱、断裂破碎带，为五里大洞一鸡场洼地上坝洼地地下水向三岔河的径流提供了运移的原始空间与通道，形成溶洞的地下水为五里大洞鸡场洼地上坝洼地地下暗河，长期溶蚀作用使裂隙通道变为溶蚀宽缝并最终转化为岩溶管道，岩溶水沿此通道在左岸底层灌浆廊道桩号0＋238～0＋296m附近下中部岩体呈虹吸状循环，地下水的强烈冲刷与洞顶坍塌在溶洞形成过程中的作用巨大，后因深部径流条件改变，岩溶管道被逐渐堵塞，形成如今的大型充填溶洞。

黔中水利枢纽工程平寨水库混凝土面板堆石坝接缝止水设计

平寨水库面板堆石坝坝址河谷狭窄,岸坡地形陡峻,最大坝高157.00 m,坝顶长363 m。水库运行中面板受力变形、位移复杂,通过有限元数值模拟分析对水库运行中面板的位移进行了计算,从而确定了止水系统表层止水的外形尺寸、塑性填料的体积等,对不同缝的止水形式进行了合理的设计、布置。

乌江上游深切峡谷区平寨水库伴生的岩溶地下水库库容计算

选取贵州乌江南源上的平寨水库作为研究对象,对其伴生的岩溶地下水库的库容进行计算。平寨水库是贵州省黔中水利枢纽工程的控制性水源工程,总库容达10.89亿m^(3)。该地表水库位于云南高原向黔中高原过渡斜坡带上的深切峡谷区,峡谷两侧碳酸盐岩地层广泛分布,其中的三叠系下统永宁镇组碳酸盐岩地层岩溶化程度较高,为平寨水库伴生的岩溶地下水库的形成提供了重要条件。采用水库运营期水量反算法,对平寨水库大坝竣工后初始蓄水阶段(2015—2016年)进行水均衡计算,结果表明,与平寨水库相伴生的岩溶地下水库的总库容达3.11亿m^(3),约占平寨水库地表总库容的29%。

平寨水库年最大洪峰流量预报模型研究

预报年最大洪峰流量对水库安全运行、科学调度具有重要的指导意义。研究以平寨水库为研究对象,基于国家气候中心提供的130项气象因子,采用逐步多元回归、神经网络、支持向量机、决策树4种方法,建立了平寨水库的年最大洪峰流量预报模型。预报精度的分析比较结果表明,4种模型对平寨水库年最大洪峰流量预报都表现出较好的模拟预报效果,其中以神经网络和逐步多元回归这两种模型精度最高,在制订平寨水库汛期安全度汛计划时具有一定参考价值;也表明了基于气象因子预报年最大洪峰流量是可行的。

平寨水库KS6系统发育特征及对左岸帷幕影响分析

平寨水库KS6岩溶系统主管道斜穿左岸防渗帷幕,前期勘察和施工期对其进行了大量的工程地质研究工作,基本查明该系统的发育特征,为左岸防渗帷幕灌浆廊道、防渗帷幕和溶洞的处理提供了翔实的地质依据。通过对KS6岩溶系统发育特征的分析,初步阐述其对左岸防渗帷幕灌浆廊道、防渗帷幕在施工期、运行期等方面可能产生的不利影响,对于指导类似工程的实施具有重要意义。

黔中水利枢纽工程平寨水库大坝面板裂缝处理

简述了黔中水利枢纽平寨水库面板坝混凝土缺陷的情况,根据裂缝的分类制定了刮涂聚脲、化学灌浆+刮涂聚脲的处理方法,详述了施工方案和流程。

黔中水利枢纽一期工程平寨水库岸边开敞式溢洪洞设计

黔中水利枢纽一期工程——平寨水库岸边开敞式溢洪洞具有"高水头、流速大、窄河谷、底坡小"特点,通过设计方案比较和模型试验,对原设计方案和渗气措施进行了优化,取得了较好的效果。

贵州平寨水库左岸底层灌浆廊道大型溶洞充填物特征研究

本文对岩溶管道充填物的矿物成分、形成年代、颗粒组成、物理力学特性等特征进行了研究，对比前期水文地质勘查结果，说明本区碎屑沉积物来源于上坝洼地，为前期连通试验证实的上坝洼地～KS4、上坝洼地～KS4＋或上坝洼地～KS3岩溶系统早期地下水流携带的泥砂，后期因深部径流条件改变、岩溶系统径流畅通性变差，溶洞地下河河水携沙能力减弱，只能搬运颗粒较小的碎屑物质，从而在溶洞内形成以细颗粒为主的沉积物。

平寨电站厂房桥式起重机负荷试验分析

为了检验桥式起重机的性能和保证其安全可靠运行,贵州省六枝特区平寨电站进行了桥机负荷试验,比较了负载试验设计方案,提出了试验风险及控制措施。试验中采用了钢丝绳和钢筋作为负荷试验配重方案,与其它方案相比大大节约了试验成本。试验结果表明,该电站的桥机性能较好,满足国家规范及设计要求。

平寨矿煤与瓦斯突出的规律及防治

1985年6月在焦作召开的全国煤矿瓦斯地质编图工作会议上,除评比验收了11个省300余幅省、矿区、矿井瓦斯地质图外,还组织了学术报告和经验交流,为便于广大读者了解当前煤矿瓦斯地质研究和编图工作进展情况,将部分论文摘登如下: