三峡库区临江河回水区总氮和总磷的动态特征

基于2007-2008年对库区次级河流临江河水质及流量的监测资料,分析了临江河回水区总氮(TN)、总磷(TP)的动态变化特征,并对其通量进行了估算。结果表明,临江河回水区的TN、TP动态变化明显。与TN浓度的季节性变化相反,TP浓度呈现出丰水期高于枯水期的变化规律;TN、TP通量均表现出丰水期明显高于枯水期的规律。平均每年约有4 142 t的TN、455 t的TP汇入临江河回水区;且与2007年相比,2008年的TN输入通量减少了约32.7%,而TP通量却增加了34.3%,这种变化与TN、TP浓度的年际变化一致;TN通量的变化主要受河流流量的影响,TP通量受浓度和流量的双重影响。进一步分析表明,TN主要通过点源途径进入河道,以氨氮(NH3-N)为主要存在形态,其次为溶解性有机氮(DON);TP主要通过面源途径进入河道,以磷酸盐(PO43--P)为主要存在形式。研究表明,要改善临江河回水区的水环境质量,控制流域内的点源污染是关键。

临江河回水区营养盐及富营养化特征分析

以2008年3～9月对库区次级河流临江河回水区水质的调查为依据,分析了临江河回水区氮、磷营养盐的污染分布及富营养化特征。结果表明,临江河回水区氨氮（NH3-N）、总氮（TN）的浓度在7月中旬达到最小值,分别为1.963和5.128 mg/L,之后在9月初出现峰值,而磷酸盐（PO43--P）和总磷（TP）的浓度却呈现出先增加后下降的变化规律;氮主要来自点源污染,而磷受面源污染影响较大;溶解性无机氮（D IN）和PO43--P是TN与TP的主要存在形态,平均分别占TN和TP的85.3%和77.8%,而D IN又以NH3-N为主。营养盐浓度呈现出回水区中游最高,回水末端次之,河口处最低的空间分布特征。叶绿素a（Chl-a）的浓度在4月和9月出现峰值,其空间分布特征与营养盐的类似。研究表明,临江河回水区在重度污染的情况下,即便是河流型水体也可能发生富营养化;流速对Chl-a浓度的显著影响呈指数关系。

丹江口库区大孤山分汊段冲淤变化及趋势分析

由于水位的抬升,变动回水区河段一般会发生累积性淤积,而在上游修建水库后,由于来水来沙条件的变化,变动回水区河段的冲淤特性会发生变化,甚至出现逆转。以丹江口水库大孤山分汊河段为例,采用实测资料分析与理论分析相结合的方法,对比分析了上游建库前后不同时段变动回水区分汊河段的冲淤调整及其内在机理。结果表明,1968-1985年大孤山分汊段发生累积性淤积,右汊汊道内累积性淤积显著大于左汊,呈萎缩之势,支流堵河的入汇使得右汊堵河口以下淤积幅度小于右汊口门段。2003年以后,上游来沙量大幅减少,大孤山分汊段由累积性淤积转为冲刷,且右汊冲刷幅度显著大于左汊;丹江口水库坝前水位抬高之后,大孤山分汊河段成为变动回水区的下段,该河段的冲淤变化趋势将取决于水位抬高、挟沙能力下降与上游来流不饱和输沙共同作用的结果。

山区河流小型水电站回水末端计算

以广西绣江交口电站为例,通过综合利用正坡缓流水面线的基本特征、水动力数学模型以及电站水位-流量关系曲线等,确定不同流量时电站坝址处的天然水位,为山区河流小型水库在缺少天然资料时进行回水计算提供一个应用实例。交口电站回水计算结果表明:影响回水末端的主要因素是回水末端判别标准精度高低、来流流量大小,以及坝前水位高低等。回水末端判别精度越高或坝前水位越高,回水末端越趋向于上游;来流流量越大,回水末端越趋向于水库大坝。

大宁河白水河湾回水区网箱养鱼对周围水质的影响

以大宁河白水河湾回水区网箱养鱼水质现场监测结果为基础,采用综合营养状态指数法对网箱养鱼水域的现状进行了营养状态评价,并用污染物浓度等值线法进行了网箱养鱼对周围水质的影响分析。结果表明,网箱养鱼区及其影响区水体综合营养状态均为轻度富营养,水质污染程度为轻度污染,其综合营养状态变化总趋势为网箱养鱼区大于网箱影响区;网箱养鱼影响区的Chla浓度明显高于网箱核心区域,由网箱向外呈逐步升高之势,其余污染物浓度的平面分布总趋势是由网箱核心区向网箱影响区由高向低变化;若以超河流背景断面浓度5%作为划定超背景污染带的标准,大宁河白水河湾网箱养鱼引起CODMn、NH3-N、TN、TP和Chla超背景的污染面积分别为10 800、2 400、4 000、9 600和11 200 m2,分别是网箱养鱼区面积(1 000 m2)的10.8、2.4、4.0、9.6和11.2倍。

三峡水库入库泥沙数量已经、并继续大幅度减少——对“关于三峡水库入库泥沙条件的讨论”一文的回应

针对有文章对三峡水库淤积研究采用的来沙系列提出了异议[1],认为数量偏小,从而使淤积研究成果不安全,“要更多的‘居安思危’才是科学的态度”。本文对此专门予以回应。文中首先指出,在三峡工程论证和设计阶段,采用的1961-1970年水文系列较之多年平均值是偏大的,不是文献[1]所谓偏少。其次,也是更主要的,嘉陵江来沙大幅度减少,及金沙江下段的溪洛渡和向家坝两个电站水库的拦截泥沙,将使三峡水库入库泥沙在100年以内,减少约230×108t,占入库站寸滩来沙量的54.0%。相应的粗沙减少49.28×108t,占寸滩来沙量的80.7%。接着,指出金沙江一系列的水电开发的高坝水库,截断其来沙是长期的,这将是一个客观事实,任何理由也不能否认这一点。文中还提到了嘉陵江来沙减少原因、水库入库站的定义、以及近底层测验资料表明粗沙漏测的数量等专门问题,并指出这些都不是加大粗沙的理由。最后,论述了来沙减少对三峡水库淤积的影响,特别是变动回水区在相当长的一段时间,淤积还会大为缓解。若置100年内以及更长时间减沙的重大效益于不顾,反而提出要加大粗沙来量,这不是用“科学的态度”,或“居安思危”能够解释的。

河流水环境容量安全边际研究

水环境容量安全边际是污染物总量控制的关键。运用河流二维稳态水质模型,计算大宁河回水区内COD环境容量,并采用一阶误差分析法分析模型关键参数对大宁河COD环境容量影响程度,科学计算大宁河水环境容量安全边际值。结果表明,三峡库区坝前水位175 m时,大宁河回水区内COD环境容量为729.06 t/a;模型参数对环境容量影响顺序为:背景浓度(C0)>混合区长度(x)=水深(h)>流速(u)=扩散系数(E)y>降解系数(K);大宁河回水区内安全边际值为84.06 t/a,占环境容量的11.53%。文章科学地计算大宁河回水区内COD环境容量安全边际,而非人为定性提出,为三峡库区河流水环境容量安全边际确定提供理论依据。

长江嘉陵江汇流特性统计分析

长江、嘉陵江交汇口水流、泥沙运动复杂多变，对该地区航运带来不利影响。根据两江1954～2011年的实测水文资料，统计出嘉陵江支流汇流比和长江干流汇流比，对三峡水库成库前后的全年、消落期、汛期、蓄水期嘉陵江支流汇流比的频率分布，长江干流汇流比在不同流量下的变化，分级流量下的频率分布及各种汇流特征值作出较全面的统计分析。探讨了三峡水库成库前后嘉陵江入汇对重庆河段水流条件的影响。对三峡水库变动回水区末端的航道整治等工程设计和研究提供参考。

基于FLOW3D的梅溪洪濑段桥梁雍水三维数值模拟

为探究桥梁雍水与桥洞堵塞对洪泛区淹没情况的贡献,以山区河道梅溪洪濑段上的8座桥梁为例,借助FLOW3D模型构建精细化三维河道与桥梁模型。模型经过验证,模拟值的绝对误差平均值小于0.05 m,Nash系数大于0.77,表明模拟结果良好。分别计算各桥不同重现期下的雍水值,模拟桥洞堵塞程度的影响。结果表明:从整体来看,上游桥梁雍水值大部分大于下游桥梁点位;七号桥的雍水影响最大,在20 a、50 a和100 a重现期,对桥前洪泛区最大淹没水深的贡献比分别达到15.1%、18.5%与22.7%;桥孔堵塞程度增加的比例与桥前水位增量基本呈线性关系;相对于50 a无堵塞的情况,七号桥堵塞20%对桥前洪泛区最大淹没水深的贡献比又增加了21%,桥前平均水位甚至大于100 a无堵塞的洪水水位。本研究可以为梅溪洪濑段实际桥梁安全防护与河道沿岸洪泛区防洪减灾提供参考。

三峡水库变动回水区泥沙问题物理摸拟的进展

本文重点介绍应用在研究三峡工程水库变动回水区的泥沙冲淤和河床演变问题中所采用的泥沙模型设计、试验技术以及模型沙的选择方法,建造汉江丹江口水库变动回水区油房沟河段泥沙模型,用1976年至1990年原型观测资料,复演全时段河道再造床过程的试验研究工作。本文可以看作是晚近中国在悬移质泥沙物理实体模型模拟技术方面新进展的总结。