视频测流技术在汤溪水文站的应用研究

该文介绍了武大AiFlow视频测流技术在汤溪水文站的应用结果,以汤溪水文站2023年10月—2024年1月走航式ADCP实测结果与武大AiFlow视频测流数据进行率定分析,结果表明:断面流量系统误差为0.08%,随机不确定度为13.50%,关系曲线检验中的符号检验、适线检验、偏离数值检验均合格,符合《水文资料整编规范》(SL/T 247—2020)的规定要求,实现了水库出库流量的自动化监测需求,为现代化水文站建设及智慧水利数字孪生系统发展提供了有力支持。

亚热带水库浮游植物群落季节变化及其影响因素分析——以汤溪水库为例

通过调查汤溪水库2003年水文、水质和浮游植物数据,分析了浮游植物群落季节变化的影响因素。结果表明,汤溪水库浮游植物丰度与群落结构具有明显季节变化。丰水期浮游植物丰度明显高于枯水期,并以7月份最高(>104cellsml-1)。全年中,蓝藻(Cyanophyta)与硅藻(Bacillariophyta)比例变化较大,二者呈相反的变化趋势。1月份硅藻占较高比例(63.1%),蓝藻较低(<20%);3、5、7月份蓝藻比例较高(分别为45.6%、55.9%、87.7%),而硅藻较低(30.1%、25.9%、1.1%);11月份硅藻与绿藻比例相当(各占40%),蓝藻低于20%;12月份硅藻与蓝藻比例分别为25.6%与38.2%。3月份和丰水期浮游植物优势种主要为铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、假鱼腥藻(Pseudoanabaena)和线形粘杆藻(Gloeothece linearis)等蓝藻种类,枯水期的1月、11月和12月主要以曲壳藻类(Achnanthes)、模糊直链藻(Melosiraambigua)、颗粒直链藻(Melosira granulata)和梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)等硅藻种类为优势种。枯水期营养盐可能对浮游植物生长形成限制,但相关性分析表明,营养盐并不是汤溪水库浮游植物群落季节变化的主要影响因素。汤溪水库全年水体较稳定,在全年范围内水动力学对浮游植物群落季节变化没有明显影响,但丰水期5月份至7月份优势种的变化可能主要受水动力学的影响。水温与蓝藻丰度呈显著正相关,与硅藻呈显著负相关,表明水温可能是引起汤溪水库浮游植物群落季节变化的主要因素。

汤溪水库的富营养化现状研究

为了解汤溪水库的富营养化现状,于2000年丰水期和枯水期对该水库的水质和浮游生物分布进行了调查。结果表明,汤溪水库综合营养状态指数(TLI)在30～50之间,属中营养水平。浮游植物丰度为0.81×10~6～6.57×10~6cells·L^(-1),丰水期高于枯水期。浮游植物以蓝藻、绿藻和硅藻为主,其优势种主要为水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)、颗粒直链藻(Melosira granulata)、极小直链藻(Melosira minmum)和衣藻(Chlamydomonas sp.)等富营养化指示种。浮游动物丰度为43.25～812.2ind.·L^(-1),其优势种也多为富营养化指示种,如:螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)、前节晶囊轮虫(Asplanchna priodonta)和广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti)。与1984年相比,该水库由硅藻型变为蓝藻型,其营养水平与浮游植物丰度都显著增加。在2000年一次微囊藻水华发生时,水体表层浮游植物丰度高达11.97×10~6cells·L^(-1)。

汤溪水库蓝藻水华发生的影响因子分析

汤溪水库位于北回归线附近的热带地区,是广东省东部的大型供水水库。1997年来该水库频繁在10～11月份发生蓝藻水华,但在2003年,蓝藻水华提前在7月份发生。对影响蓝藻水华发生的主要因子进行了分析,探讨了2003年蓝藻水华提前发生的原因。汤溪水库的营养物质主要来源于流域降水形成的地表径流,其中5月份降水多,水库营养盐输入量大;该水库浮游植物生长基本不受N、P营养盐限制,具备蓝藻水华发生的N、P营养盐基础。在4～11月份,水库表层水温为25～35℃,适合蓝藻水华的发生,水温与蓝藻、微囊藻的丰度具有显著相关性,较高的水温是蓝藻水华发生重要条件之一。在具备充分营养盐与适合水温条件下,水体稳定性是控制汤溪水库蓝藻水华发生时间的关键因子。2003年全年的降水仅为多年平均值的76.8%,且汛期7月份降水量只有64mm,远小于往年的同期降水量,汛期反常的水体稳定性导致了蓝藻水华的提前发生。

太湖与广东汤溪水库微囊藻gyrB基因序列分析

测定了江苏太湖和广东汤溪水库7株铜绿微囊藻(M.aeruginosa)和1株水华微囊藻(M.flos-aquae)gyrB基因部分序列(974bp),发现40个变异位点,17个简约信息位点,平均(G+C)%为47.8%,序列间相似性≥97.10%.在NJ分子系统树上,不同种类的微囊藻混杂分布,表明基因型聚类与表型无直接关系;不同地理来源的铜绿微囊藻间遗传变异小,没有明显的地理聚群,反映出地理差异并不影响遗传上的相似性;支持暂将不同藻种归为铜绿微囊藻复合种的分类处理.gyrB基因对微囊藻遗传差异的解析效果优于16S rRNA,与16S-23S ITS和cpcBA-IGS等效果相当,表明gyrB基因可能成为研究微囊藻分类和遗传变异新的良好分子标记.

广东省汤溪水库大坝抗震稳定性分析

汤溪水库始建于1959年,当时未对地震设防。为响应“国际减灾十年”号召,有关部门要求对该水库大坝的抗震能力进行复核。 在研究区的地震地质、地震活动性以及深部地球物理场等资料的基础上,划分出四个潜在震源区,并用概率地震危险性分析方法,给出复核大坝抗震能力的两个等级的地震动:取地震复发周期475年(相当于地震基本烈度)的峰加速度142.2cm/s^2,复发周期2474年(相当于“罕遇烈度”)的峰加速度229.6cm/s^2。 在上述地震动下,利用三种方法对大坝抗震能力进行复核:1.水工建筑物抗震设计规范SDJ10—78的拟静力法;2.有限元整体永久变形分析法;3.有限滑动永久变形分析法。根据上述三种方法的复核结果,主坝可以抗御地震基本烈度的作用;在罕遇烈度下,几种方法的结果稍有不同;拟静力法的最小安全系数K=1.08,稍小规范规定的1.1;整体永久变形算出的最大水平永久变形10.8cm,估计坝顶和坝坡会出现规模不大条数不多的纵、横向裂缝,因此是可以接受的,有限滑动分析的几种类似的方法给出的结果差别较大,尤其是Romo法,得出水平和垂直最大永久变形分别为66cm和21cm。综合来看,在罕遇烈度下,主坝的抗震能力处于临界状态。副坝抗震能力高,在罕遇烈度下也是令人放心的。

汤溪水库富营养化特征与水质管理对策

通过2003年对广东省汤溪水库水生态学进行调查,分析了该水库的富营养化特征,并从流域管理和水动力学两个方面对水库水质管理对策进行了探讨。汤溪水库为中度富营养化水体,具有明显时空分布差异,丰水期富营养程度高于枯水期,溪头河流区高于新桥河流区。蓝藻是水库浮游植物的主要优势类群,其中引发水华的铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)为优势种。水库上游集水流域分布近30万居民,大量的生活排污和农业污染形成了主要的外源污染源,这些外源污染的输入是水库水体营养盐的主要来源;合理处理上游居民生活垃圾、减少生活污染中磷含量、增加流域和库区周围植被覆盖、合理使用农业化肥是降低水库表层水体中营养盐浓度的主要途径。由于该水库的蓝藻和富营养化水平直接与水体的稳定性有关,利用对水库排水的可控制性调节水库水体的稳定性,可作为控制蓝藻水华发生的有效途径。

汤溪水库富营养化与浮游植物分布特征

2011—2014年对汤溪水库进行采样监测,测定水体理化特征、浮游植物种类、丰度等指标,采用营养状态指数(EI)和Shannon-Wiener多样性指数法对水质污染现状进行评价,分析浮游植物分布特征。结果表明,汤溪水库营养化程度较高,已接近富营养;浮游植物以蓝藻、绿藻、硅藻为主,3者丰度之和占总丰度的95%以上;发生蓝藻水华的危险较大。水库主要为氮、磷污染,污染源主要是上游近30万人口的生产生活废污水,以及大量种植桉树带来的污染。

运用多种水质分析评价方法综合评价汤溪水库水质

利用单因子水质标识指数法、综合水质标识指数法、模糊数学法和综合污染指数法4种水质分析评价方法并结合季节性Kendall趋势检验法对汤溪水库2014-2018年共5年的水质状况进行综合分析评价。这4种不同的评价方法结果均表明汤溪水库水质总体良好,且与Kendall趋势分析检验的结果趋于一致,但是不同的分析方法受影响因子干扰的程度不同,导致最终判定的水质类别也存在一定差异。因此对水库水质的综合分析评价需结合自身需求,针对性地选择适合的分析方法。

汤溪水库水质现状及污染源分析

指出了汤溪水库是粤东最大的水库,也是饶平县居民和工农业用水重要水源,但近年来年水库水质不断恶化,水体呈富营养化。通过对水库及其支流的水质进行采样分析,运用单因子评价法、营养状态指数法、藻类丰度指数法等方法对水库水质现状进行了评价分析。结果表明:汤溪水库的污染源主要是生活污染、农业面源污染和禽畜养殖污染。部分段面水质已达劣V类,应尽快治理。

黄冈河汤溪水库1985~2019年降雨特征分析

为更好地指导黄冈河流域防汛抗旱和区域洪水预报工作的开展,本文运用累积距平法和Mann-Kendall法,对黄冈河汤溪水库1985~2019年降雨量的时空分布特征进行了研究,结果表明:①1985~2019年,黄冈河汤溪水库年降雨量和非汛期降雨量整体呈现不明显的增加趋势,而汛期则整体为不明显的减少趋势;②1985~2019年间,黄冈河汤溪水库年降雨量和汛期降雨量呈增长趋势的年份较多但变化趋势均不显著,非汛期降雨量呈减少趋势的年份较多且在1998年变化趋势超过了显著性水平;③空间分布上,降雨中心在外宫一带。其中,年降雨量与汛期降雨量为由西南向东北递减;非汛期降雨量沿外宫、三饶、麻寮一线从西往东递减、从中部往南北递减。