水动力过程驱动的三峡水库澎溪河水华生消机制 被引量：1

1

作者 龙良红 黄宇擘 +5 位作者 关文海 辛小康 李建 黄宇波 纪道斌 徐慧 《中国环境科学》 北大核心 2025年第6期3245-3255,共11页

以三峡水库典型支流库湾澎溪河为例,开展2023年消落期库湾水流、水质、水华连续监测,分析支流库湾水动力、热分层、水质演变规律,揭示水华生消过程和影响因素.结果表明:观测期内澎溪河库湾浮游藻类叶绿素a与水温(r=0.43,P<0.05)、真... 以三峡水库典型支流库湾澎溪河为例,开展2023年消落期库湾水流、水质、水华连续监测,分析支流库湾水动力、热分层、水质演变规律,揭示水华生消过程和影响因素.结果表明:观测期内澎溪河库湾浮游藻类叶绿素a与水温(r=0.43,P<0.05)、真光层深度(r=0.38,P<0.05)正相关,与上游入流(r=-0.53)、流速(r=-0.54)、混合层深度Z_(mix)(r=-0.37)等水动力指标呈负相关,而营养盐不是决定水华生消的限制性因子;当水温适宜、热分层稳定时水华开始暴发;水位缓慢消落(日变幅<0.2m)并不能显著增大库湾流速、打破水温分层,对支流库湾水华抑制作用有限;消落期降雨、上游入流能显著影响库湾水动力过程和营养盐水平,是决定高阳平湖水华生消的关键因素,并且通过增大汉丰湖下泄流量(>80m3/s)能有效防控澎溪河库湾水华. 展开更多

关键词 水华 水动力 热分层 消落期 三峡水库

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三峡水库高水位运行期典型支流库湾溶存CH_(4)空间异质性

2

作者 张鑫毅 刘佳 +6 位作者 肖尚斌 陈敏 康满春 杨正健 纪道斌 孟江槐 李鸿 《中国环境科学》 北大核心 2025年第5期2875-2883,共9页

为探讨三峡水库高水位运行时期,长江干流倒灌对支流库湾溶存CH_(4)分布的影响,以库区三条典型支流:小江、大宁河、神农溪库湾为研究对象,采用新型快速水-气平衡装置(FaRAGE)耦合温室气体分析仪对水体溶解甲烷(CH_(4))浓度进行空间监测.... 为探讨三峡水库高水位运行时期,长江干流倒灌对支流库湾溶存CH_(4)分布的影响,以库区三条典型支流:小江、大宁河、神农溪库湾为研究对象,采用新型快速水-气平衡装置(FaRAGE)耦合温室气体分析仪对水体溶解甲烷(CH_(4))浓度进行空间监测.结果表明,不同支流库湾的CH_(4)浓度存在差异,平均CH_(4)浓度分别为小江(0.06±0.02)μmol/L、大宁河(0.17±0.12)μmol/L、神农溪(0.16±0.14)μmol/L,且表现出不同的空间异质性.小江库湾溶解CH_(4)浓度呈现出中游表层高底层低的分布特征,上下游则呈现底层浓度高于表层的规律.大宁河库湾与神农溪库湾的CH_(4)分布相似,均表现为上游浓度高于下游,且底层浓度高于表层.三条支流库湾自身的环境因子影响溶解CH_(4)浓度的分布规律,而干流倒灌形成的异重流,不仅稀释库湾的溶解CH_(4)浓度,还通过影响支流库湾的水文水动力过程间接改变库湾溶解CH_(4)浓度的时空分布,这种综合作用揭示了库湾生态系统中CH_(4)产生与消耗的复杂动态过程,对于理解和预测库湾温室气体排放具有重要意义. 展开更多

关键词 三峡水库 异重流 甲烷 空间异质性

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三峡水库香溪河沉积物微生物群落时空分布特征

3

作者 刘淑涵 宋林旭 +1 位作者 罗丽娜 唐朝晖 《湖泊科学》 北大核心 2025年第5期1733-1743,I0010,I0011,共13页

三峡水库运行以来,支流暴发不同程度的蓝藻水华,香溪河库湾水体磷富营养化程度较为突出,给三峡库区整体的水环境及水生态安全造成较大影响。沉积物是湖库水体磷富营养化的重要内源,微生物群落在沉积物的物质循环中扮演着重要角色,沉积... 三峡水库运行以来,支流暴发不同程度的蓝藻水华,香溪河库湾水体磷富营养化程度较为突出,给三峡库区整体的水环境及水生态安全造成较大影响。沉积物是湖库水体磷富营养化的重要内源,微生物群落在沉积物的物质循环中扮演着重要角色,沉积物微生物活动能显著影响沉积物中磷的形态变化。为探究三峡水库支流香溪河库湾沉积物中微生物群落结构多样性特征及其对环境因子的响应,分别于2021年秋季至2022年夏季4个季节对香溪河布设的5个具有代表性点位进行取样,基于16S rRNA基因高通量测序分析及水质分析,对香溪河沉积物中细菌多样性及群落结构差异进行研究。结果表明:香溪河沉积物中微生物多样性丰度较高,α多样性指数总体上表现出秋季>冬季>春季>夏季的季节变化规律,β多样性表现为春季库湾微生物群落差异最大,冬季差异性最小;优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、硝化螺旋菌门(Nitrospirota)、脱硫弧菌门(Desulfobacterota)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、疣微菌门(Verrucomicrobiota)和放线菌门(Actinobacteriota)等;通过Spearman相关性分析和RDA冗余分析发现,上覆水pH值、溶解氧、电导率、正磷酸盐、水温和总磷是影响细菌群落结构和分布的主要环境因子,其中总磷是最为关键的影响因子。本研究有助于进一步了解香溪河库湾沉积物中微生物季节性变化对库湾磷形态、含量变化的影响,为三峡库区水环境改善和管理提供参考。 展开更多

关键词 三峡水库 香溪河 微生物群落结构 多样性 时空分布特征 环境因子

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近20年来三峡水库水动力特性及其水环境效应研究:回顾与展望 被引量：17

4

作者 龙良红 黄宇擘 +5 位作者 徐慧 纪道斌 赵星星 崔玉洁 杨正健 刘德富 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期383-397,I0001,I0002,共17页

三峡水库自2003年蓄水以来,水库干支流水环境状况及水华已成为广泛关注的问题,国内外不少学者对此开展了大量研究。本文回顾了近20年来三峡水库水环境相关研究,系统总结了三峡水库干支流水动力特征及其生态环境影响,并展望了三峡水库水... 三峡水库自2003年蓄水以来,水库干支流水环境状况及水华已成为广泛关注的问题,国内外不少学者对此开展了大量研究。本文回顾了近20年来三峡水库水环境相关研究,系统总结了三峡水库干支流水动力特征及其生态环境影响,并展望了三峡水库水动力相关研究的新视角、新内容、新方法、新技术。结果表明:(1)三峡水库蓄水后干支流水流分化特征明显,干流水体从上游的河流型水体逐渐转变为坝前的过渡型水体,而支流库湾则更偏向于湖泊型水体特征;(2)干支流密度差(温度差)驱动的分层异重流,水库日调节调度驱动的高频水流振荡,气象驱动的近表层水体混合是三峡水库支流库湾普遍存在的水动力现象,主导着支流库湾的水温分层和混合过程;(3)三峡水库特殊的水动力现象对支流库湾水温分层结构、营养盐输移补给、水华生消过程、温室气体排放等产生深远影响,应用生态调度调控支流库湾水动力过程来改善其水环境问题已成为该区域生态环境修复的重要技术手段。如何将上述新发现上升为具有三峡水库特色的系统理论与方法,并形成大型深水水库生态环境研究技术体系,服务于大型梯级水库群联合多目标优化调度实践,仍是今后努力的方向。 展开更多

关键词 水动力 分层异重流 水流振荡 水温分层 三峡水库

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三峡水库不同运行期库首水温分层特性及生态效应 被引量：22

5

作者 纪道斌 成再强 +3 位作者 龙良红 闫金波 杨忠勇 赵星星 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期34-42,101,共10页

为了解三峡水库库首2003—2018年的水温变化特征及其对生态环境的影响,基于庙河断面实测资料,采用LSTM-Logistic模型模拟分析了库首多年水温结构特性,并探讨了其变化对库区支流库湾水华的影响和对坝下鱼类产卵水温的影响。结果表明:LSTM... 为了解三峡水库库首2003—2018年的水温变化特征及其对生态环境的影响,基于庙河断面实测资料,采用LSTM-Logistic模型模拟分析了库首多年水温结构特性,并探讨了其变化对库区支流库湾水华的影响和对坝下鱼类产卵水温的影响。结果表明:LSTM-Logistic模型能较好地适用于三峡水库,准确地模拟水温的逐日变化过程;2006—2013年,三峡水库库首每年4—6月均出现了水温分层现象,从2014年开始,水温垂向差异变小,水温不分层,且春季、秋季和冬季水温升高,下泄水温进一步平坦化;三峡水库库首水温长期变暖的趋势,会使支流库湾倒灌异重流潜入深度上移,从而改变异重流倒灌形式,降低库湾水华风险;梯级水库蓄水缓解了春季下泄低温水的不利影响,但秋冬季水温的升高对中华鲟繁殖造成了进一步威胁。 展开更多

关键词 库首水温 水温分层 LSTM-Logistic模型 生态效应 三峡水库

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典型喀斯特水库水化学特征及水体营养状态影响因素研究

6

作者 付陈乐 康满春 +4 位作者 孟江槐 刘佳 刘流 龙良红 肖尚斌 《中国环境科学》 北大核心 2025年第3期1483-1495,共13页

水库的水化学特征及营养状态是流域自然条件和人为作用的综合体现,本研究以小湾水库(XW)及丹江口水库(DJK)为研究对象,分析了喀斯特水库水体主要离子变化特征以及氮(N)、磷(P)营养盐的空间变化,解析了水体主要离子来源并分析了水库水体... 水库的水化学特征及营养状态是流域自然条件和人为作用的综合体现,本研究以小湾水库(XW)及丹江口水库(DJK)为研究对象,分析了喀斯特水库水体主要离子变化特征以及氮(N)、磷(P)营养盐的空间变化,解析了水体主要离子来源并分析了水库水体营养状态及其影响因素.结果表明:两水库水化学类型分别为HCO_(3)·SO_(4)-Ca型及HCO_(3)-Ca型,均受岩石风化作用控制,且均具有较高水平的人为输入SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-);水库水体氮、磷主要以溶解态为主,水体无碳限制,但XW受氮限制,DJK受磷限制,水体营养状态均呈中营养水平;受喀斯特地区水化学背景及高风化速率的影响,C、N、P化学计量比为水体综合营养状态指数(TLI)的主要影响因素;水体在不同N、P限制条件下其营养状态的影响因子有所不同,而易受岩石风化、气候变化、人为输入等影响的C:P的值是控制水库水质的关键因素;基于水体氮、磷营养限制条件分析水化学特征、生源要素化学计量比等的影响,优化水体营养状态评价指标,为不同水文条件及功能作用下的喀斯特水库水体营养状态评价、水质管理提供依据. 展开更多

关键词 喀斯特水库 水化学特征 离子来源 营养状态

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三峡水库泄水-蓄水过程香溪河库湾水流振荡特性 被引量：7

7

作者 徐慧 龙良红 +4 位作者 纪道斌 杨忠勇 杨正健 刘德富 汤正阳 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期264-273,共10页

深入认识水库的水动力过程一直是研究和解决其水环境问题的基础。通过对三峡水库香溪河库湾2019年泄水期(5月)和蓄水期(9月)高频、连续的水位和流速剖面监测数据进行分析,获得了该支流库湾振荡的物理特性。研究发现:①高频的库湾振荡在... 深入认识水库的水动力过程一直是研究和解决其水环境问题的基础。通过对三峡水库香溪河库湾2019年泄水期(5月)和蓄水期(9月)高频、连续的水位和流速剖面监测数据进行分析,获得了该支流库湾振荡的物理特性。研究发现:①高频的库湾振荡在垂向上表现为正压波,在水平模态上表现为最基本的Helmholtz模式(n=0),该振荡是香溪河库湾显著存在的重要水动力过程之一;②库湾振荡的周期约2 h,在库湾上游其振荡流速可达±0.05~0.1 m/s,水位波动振幅可达0.2 m;③支流库湾振荡由库区干流重力波驱动,重力波产生于大坝下泄流量的日调节过程。本研究不仅加深了对水库及其支流水动力过程的认识,同时也进一步揭示了香溪河库湾水动力过程对三峡水库日调度的响应机制,为后续水库生态调度研究及其应用提供了新的视角。 展开更多

关键词 水流振荡 水位波动 水动力 水库调度 三峡水库

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三峡水库香溪河库湾水-气界面热交换过程及水体稳定性 被引量：1

8

作者 杨忠勇 张亚超 +4 位作者 汤正阳 纪道斌 崔玉洁 李昌文 吴家阳 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期730-742,共13页

水库或湖泊的热分层结构是其动力与环境过程的重要研究方面,虽然很多学者针对水体分层结构和演变机理开展了大量研究,但水体通过水-气界面与大气进行热交换的过程,各气象因子的贡献机理等研究成果还很缺乏。本文基于三峡水库香溪河库湾2... 水库或湖泊的热分层结构是其动力与环境过程的重要研究方面,虽然很多学者针对水体分层结构和演变机理开展了大量研究,但水体通过水-气界面与大气进行热交换的过程,各气象因子的贡献机理等研究成果还很缺乏。本文基于三峡水库香溪河库湾2019年3月-2020年2月期间的水温、水位及气象等监测数据,针对水-气界面热交换过程如何影响水温垂向结构及表层水体湍流混合作用开展研究。结果表明,(1)香溪河水体年内呈高温期分层、低温期混合的基本特征,高温期混合层深度小于8 m,低温期混合层深度超过30 m。(2)太阳短波辐射是香溪河水体的主要热源,潜热通量和长波辐射是香溪河水体的主要冷源,感热通量贡献极小。(3)香溪河平均风速较弱,约为1.6 m/s,主要通过增强潜热和感热通量的方式影响水体垂向稳定性结构特征,其机械扰动作用较弱。(4)表层水体湍能通量在高温期较低(10^(-7)m^(3)/s3量级),此时水体处于分层状态,风应力大概率主导表层水体湍流发育;低温期表层水体湍能通量较高(10^(-6)m^(3)/s3量级),此时潜热通量和长波辐射主导表层水体湍流发育。 展开更多

关键词 三峡水库 香溪河库湾 水-气界面热通量 水体热分层 风应力 表层湍流

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三峡水库调度对香溪河库湾水体溶存甲烷时空分布的影响 被引量：5

9

作者 刘佳 胡杰茗 +3 位作者 郑祥旺 康满春 孟江槐 肖尚斌 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期2508-2518,共11页

以三峡水库典型支流香溪河库湾为研究对象,在泄水期和汛期开展表层和垂向水体溶存甲烷浓度的高分辨率监测,探讨水库调度对香溪河库湾溶存甲烷时空分布规律的影响.结果表明,泄水期和蓄水期库湾溶解甲烷浓度分别为(0.41±0.54)和(0.50... 以三峡水库典型支流香溪河库湾为研究对象,在泄水期和汛期开展表层和垂向水体溶存甲烷浓度的高分辨率监测,探讨水库调度对香溪河库湾溶存甲烷时空分布规律的影响.结果表明,泄水期和蓄水期库湾溶解甲烷浓度分别为(0.41±0.54)和(0.50±0.66)μmol/L,呈现上游高下游低,表层低底层高的空间分布特征,且呈现出极强的空间差异.水库调度促使干流水体通过异重流进入库湾,改变了水体分层状态,也改变了库湾内溶存甲烷的时空差异;同时干流水体的稀释作用,还将直接降低库湾水体甲烷浓度.此外,水库调度对库湾甲烷产生,消耗将产生间接影响,其潜在机制还需进一步探讨. 展开更多

关键词 三峡水库 香溪河库湾 甲烷 时空分布

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三峡水库典型支流库湾沉积物CH_(4)产生和氧化规律 被引量：2

10

作者 孟江槐 康满春 +4 位作者 纪道斌 刘佳 肖尚斌 胡杰茗 韩燕星 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1670-1681,共12页

以三峡水库香溪河库湾为研究对象,采用原位加密采样(2021年5月)和室内培养方法,结合沉积物特性与水环境因子分析,探讨了香溪河库湾沉积物甲烷(CH_(4))释放潜力、沉积物-水界面CH_(4)产生和氧化通量空间分布规律及其影响因素。结果表明:... 以三峡水库香溪河库湾为研究对象,采用原位加密采样(2021年5月)和室内培养方法,结合沉积物特性与水环境因子分析,探讨了香溪河库湾沉积物甲烷(CH_(4))释放潜力、沉积物-水界面CH_(4)产生和氧化通量空间分布规律及其影响因素。结果表明:三峡水库泄水期间,香溪河库湾沉积物CH_(4)释放潜力的变化范围是6.35-2029.37 mg/(kg·d),沉积物-水界面CH_(4)产生通量和氧化通量的变化范围分别为0.04~0.73、0.03~0.62 mmol/(m^(2)·d);空间上,沉积物CH_(4)释放潜力、沉积物-水界面CH_(4)产生及氧化通量在香溪河库湾和各典型横切面(XX02、XX05和XX06)间表现出空间差异性,主要受水深、TOC和温度的影响。垂向上,CH_(4)产生速率随沉积物深度的增加而减小,表层20 cm沉积物CH_(4)释放潜力占整柱沉积物的70%,可以用于估算库湾沉积物CH_(4)释放潜力。此外,沉积物-水界面CH_(4)产生通量与沉积物总有机碳呈极显著线性正相关关系,与水深呈显著的负相关关系。CH_(4)产生、氧化通量均与温度呈极显著正相关关系,温度升高导致CH_(4)氧化率线性下降,从而增加沉积物CH_(4)排放。泄水期香溪河库湾沉积物CH_(4)氧化率高达96.62%,表明进入水体的CH_(4)只是沉积物产生CH_(4)的很小一部分。 展开更多

关键词 三峡水库 香溪河 沉积物 CH_(4)产生 CH_(4)氧化

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三峡水库补水调度对东洞庭湖典型沉水植物生境适宜性的影响 被引量：5

11

作者 吴倩 戴凌全 +5 位作者 任玉峰 汤正阳 戴会超 刘新波 刘芬 张青森 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期617-624,共8页

沉水植物是东洞庭湖水生态修复的重要物种,水深是影响沉水植物生长的关键因子之一。为定量描述三峡水库不同补水调度方式对东洞庭湖典型沉水植物生长生境的影响,以刺苦草(Vallisneria spinulosa)为目标物种,利用物理栖息地模型建立三峡... 沉水植物是东洞庭湖水生态修复的重要物种,水深是影响沉水植物生长的关键因子之一。为定量描述三峡水库不同补水调度方式对东洞庭湖典型沉水植物生长生境的影响,以刺苦草(Vallisneria spinulosa)为目标物种,利用物理栖息地模型建立三峡水库补水调度期间不同出库流量与东洞庭湖刺苦草生长生境加权可利用面积(WUA)的关系。结果表明:刺苦草生长生境的适宜水深为0.2~1.8 m,最适宜水深为0.5~1.0 m;三峡水库实施补水调度后,东洞庭湖刺苦草生长生境的WUA整体呈现均匀上升趋势;三峡水库补水调度期间,出库流量为5 500~10 500 m^(3)/s时,刺苦草生长生境最适宜水深范围对应的WUA呈现先增后减趋势,在出库流量为9 500 m^(3)/s时WUA最大(74.46 km^(2)),可认为刺苦草生长最适宜出库流量为8 500~10 500 m^(3)/s。研究成果可为通过三峡水库生态调度进行东洞庭湖水生态环境恢复及保护提供参考。 展开更多

关键词 三峡水库 东洞庭湖 刺苦草 生长生境 物理栖息地模型 加权可利用面积(WUA)

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来流变化条件下溪洛渡水库生态调度期水温分层特性研究 被引量：5

12

作者 戴凌全 张青森 +4 位作者 任玉峰 陈磊 姜伟 戴会超 汤正阳 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期132-139,共8页

为探明来流变化条件下溪洛渡水库生态调度时的水温垂向分布特性,运用水温现场监测和CE-QUAL-W2模型对水温进行数值模拟的研究方法,基于实测地形和水文等数据建立溪洛渡库区的立面二维水温模型,模拟了水库在2021年1月15日—4月30日的水... 为探明来流变化条件下溪洛渡水库生态调度时的水温垂向分布特性,运用水温现场监测和CE-QUAL-W2模型对水温进行数值模拟的研究方法,基于实测地形和水文等数据建立溪洛渡库区的立面二维水温模型,模拟了水库在2021年1月15日—4月30日的水温动态变化过程,重点分析了生态调度期(3—4月)库区的立面二维水温分布规律及不同泄水口高程对下泄水水温的影响。结果表明:溪洛渡水库坝前水温于3月中旬开始出现温差,3月下旬表底最大垂向温差为2.02℃,垂向温度梯度在0.10℃/m以内。4月上旬、下旬水库表底最大垂向温差分别为2.41和2.81℃,垂向温度梯度在0.15℃/m以内。通过比较无叠梁门、1层叠梁门两种泄水运行工况得出,当设置1层叠梁门稳定运行时水库的平均下泄水水温提高了0.13℃。本研究可为溪洛渡水库后续的水温生态调度试验提供科学依据。 展开更多

关键词 水库生态调度 水温分层 来流条件 下泄水水温 数值模拟 溪洛渡水库

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三峡水库枯水期补水调度对洞庭湖越冬白鹤(Grus leucogeranus)摄食栖息地的影响 被引量：1

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作者 戴凌全 王煜 +5 位作者 汤正阳 戴会超 任玉峰 常曼琪 吴倩 毛劲乔 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1208-1218,共11页

摄食栖息地面积是反映越冬水鸟生存空间的直接指标,三峡水库运行后洞庭湖枯水期水文节律出现新的变化,给越冬水鸟摄食栖息地造成的影响尚不明确.为定量描述三峡水库枯水期不同出库流量对洞庭湖越冬水鸟摄食栖息地的影响,以洞庭湖典型的... 摄食栖息地面积是反映越冬水鸟生存空间的直接指标,三峡水库运行后洞庭湖枯水期水文节律出现新的变化,给越冬水鸟摄食栖息地造成的影响尚不明确.为定量描述三峡水库枯水期不同出库流量对洞庭湖越冬水鸟摄食栖息地的影响,以洞庭湖典型的珍稀越冬水鸟——白鹤(Grus leucogeranus)为指示性候鸟,以白鹤摄食对栖息地水深需求作为关键生态因子,建立白鹤摄食对水深需求的栖息地适宜度模型.构建涵盖长江干流、三口河系、洞庭湖及其四水尾闾河段的江湖一体化耦合水动力模型,实现栖息地水动力分布特征的精确模拟.在此基础上耦合栖息地适宜度模型和水动力模型,建立了面向白鹤摄食对三峡水库出库流量需求的物理栖息地模型,量化不同出库流量对应的白鹤摄食栖息地加权可利用面积,定量分析水库运行对白鹤摄食栖息地面积的影响.结果表明:1月中旬三峡水库不同出库流量下洞庭湖白鹤潜在摄食栖息地面积保持稳定并随出库流量的增加呈增大趋势,维持在101.40~121.84 km^(2)之间,其中东洞庭湖摄食栖息地面积在7.49~9.86 km^(2)之间,南洞庭湖(含横岭湖)摄食栖息地面积在47.37~60.34 km^(2)之间,西洞庭湖摄食栖息地面积在46.54~51.64 km^(2)之间.不同湖区摄食栖息地面积随着三峡水库出库流量的增加均呈增大的趋势,说明三峡水库枯水期补水调度对于维持栖息地面积具有重要作用.较三峡水库运行前相比,白鹤摄食栖息地面积最大增加20.44 km^(2),对应的增幅为20.16%.成果明晰了三峡水库运行对洞庭湖白鹤摄食栖息地面积的影响规律,可为通过三峡水库补水调度改善洞庭湖越冬水鸟摄食栖息地生境提供理论基础. 展开更多

关键词 三峡水库 洞庭湖 白鹤 摄食生境 物理栖息地模型 加权可利用面积

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鄂西喀斯特水库水化学时空特征及其对生物碳泵效应的指示

14

作者 朱良辰 陈敏 +4 位作者 严宇鹏 刘佳 肖尚斌 张鑫毅 杨紫剑 《湖泊科学》 北大核心 2025年第5期1604-1618,共15页

以鄂西地区碳酸盐岩出露的黄柏河流域西北口水库为研究对象,通过针对不同季节、多个特征断面表层和垂向水体基本理化因子以及主要离子的原位采样监测与室内实验分析,从水库水化学变化的角度解析了水库生物碳泵(BCP)效应的时空规律、影... 以鄂西地区碳酸盐岩出露的黄柏河流域西北口水库为研究对象,通过针对不同季节、多个特征断面表层和垂向水体基本理化因子以及主要离子的原位采样监测与室内实验分析,从水库水化学变化的角度解析了水库生物碳泵(BCP)效应的时空规律、影响因素和碳汇能力。结果表明,西北口水库水体呈弱碱性,水化学类型为HCO_(3)-Ca·Mg型。基本理化因子时空变异性较强,水温、叶绿素a和pH整体上表现为夏季高、冬季低,水库区高于河流区,电导率、总溶解性固体和CO_(2)分压(pCO_(2))则相反。入库河水离子浓度普遍高于水库区,库内HCO_(3)^(-)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+)浓度均表现出夏季低、冬季高的特征。生物碳泵效应在时间上表现为夏季最强,春秋次之,冬季最弱;在空间上表现为水库区强于河流区,库尾区域强于库首。水库稳定的热分层能够促进生物碳泵效应并抑制碳排放。水体叶绿素a与pCO_(2)、HCO_(3)^(-)浓度的相关性在一定程度上反映出西北口水库受到明显的碳控制。经初步估计,西北口水库BCP碳汇通量为0.04~0.07 t/(km^(2)·d),与其他喀斯特水库处于相似水平。综合分析可知,我国喀斯特水库BCP碳汇通量约为全国水库碳排放通量的4%~26%,在水库碳源汇核算及固碳增汇中的作用不可忽视。 展开更多

关键词 喀斯特水库 水化学特征 时空变化 生物碳泵 碳汇

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香溪河库湾甲烷气体传输速率昼夜过程及其影响因素研究

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作者 赖世平 刘佳 +3 位作者 肖尚斌 陈巍 纪道斌 陈敏 《三峡大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期26-33,共8页

以香溪河库湾为研究对象,通过对水-气界面CH4浓度及扩散通量进行昼夜监测,同步监测水环境因子及气象因子,探究气体传输速率的变化过程,进而探讨薄边界层理论应用中的关键性因子.研究发现:观测期间香溪河水体表现为大气CH_(4)的源,全天CH... 以香溪河库湾为研究对象,通过对水-气界面CH4浓度及扩散通量进行昼夜监测,同步监测水环境因子及气象因子,探究气体传输速率的变化过程,进而探讨薄边界层理论应用中的关键性因子.研究发现:观测期间香溪河水体表现为大气CH_(4)的源,全天CH4平均扩散通量为0.081mg·(m^(2)·h)^(-1),白天平均扩散通量[0.108mg·(m^(2)·h)^(-1)]高于夜间[0.043mg·(m^(2)·h)^(-1)],呈现昼高夜低的变化趋势;水体溶解CH4浓度为0.059μmol·L^(-1),变化范围为0.046~0.102μmol·L^(-1),其中白天表层水体溶解CH_(4)浓度标准差较大,夜间较小;香溪河库湾k_(600)在0.41~37.54cm·h^(-1)之间变化,白天k_(600)(7.49cm·h^(-1))大于夜间(3.82cm·h^(-1)),呈现明显的昼高夜低现象.k_(600)受到多种因素影响,U10仅是其中一个因子,在U10相近的条件下,水气温差造成的水体垂直混合是一个重要因素,可导致气体通量相差3.9倍,这进一步表明在估算三峡库区碳排放时,不能忽视水气温差对k_(600)的影响. 展开更多

关键词 香溪河库湾 气体传输速率 风速 水气温差 三峡库区

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三峡库区香溪河叶绿素a与环境因子响应关系

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作者 关文海 赵肥西 +5 位作者 李建 贾海燕 辛小康 黄宇波 王攀菲 廖周伟 《水电能源科学》 北大核心 2025年第7期61-64,15,共5页

为了探究三峡库区典型支流香溪河浮游植物生物量和环境因子的响应关系,收集到2022年6月~2023年5月香溪河的叶绿素a、水环境因子、水文因子、气象因子日数据,综合运用相关分析、多元线性逐步回归分析等方法研究了影响香溪河叶绿素a的主... 为了探究三峡库区典型支流香溪河浮游植物生物量和环境因子的响应关系,收集到2022年6月~2023年5月香溪河的叶绿素a、水环境因子、水文因子、气象因子日数据,综合运用相关分析、多元线性逐步回归分析等方法研究了影响香溪河叶绿素a的主要环境因子。结果表明,消落期和汛期是香溪河水华的高发期,叶绿素a浓度在汛期(12.69±12.55μg/L)最高,高水位运行期(5.92±10.30μg/L)最低,叶绿素a的变化表现出显著的异质性。两种分析方法均表明,不同调度期内影响叶绿素a的环境因子和影响大小不同,整体表现出叶绿素a与TP、TN与WL呈显著负相关关系,而与DO、pH值呈显著正相关关系,其中TP是限制因子。在控源难以短期见效的情况下,可通过水库调度抬高水位抑制支流水华。 展开更多

关键词 叶绿素A 三峡水库 环境因子 水库调度期 香溪河

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硝酸盐调控交替式好氧/厌氧生物膜系统磷富集效能的效应与机制解析

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作者 章豪 杨正健 +3 位作者 王豪杰 张伟 朱亮 李一平 《水处理技术》 北大核心 2025年第10期272-279,共8页

为缓解磷资源短缺并优化含磷废水处理,探究了硝酸盐对交替式好氧/厌氧生物膜系统磷富集效能的影响及机制。结果表明,硝酸盐质量浓度从15 mg/L增加至25 mg/L有利于反硝化聚磷菌(DPAOs)的富集(从5.6%增加至28.0%),同时也促进了参与碳、氮... 为缓解磷资源短缺并优化含磷废水处理,探究了硝酸盐对交替式好氧/厌氧生物膜系统磷富集效能的影响及机制。结果表明,硝酸盐质量浓度从15 mg/L增加至25 mg/L有利于反硝化聚磷菌(DPAOs)的富集(从5.6%增加至28.0%),同时也促进了参与碳、氮和磷代谢关键功能的基因丰度的增长,促进了DPAOs的营养物质代谢进程,增强了磷的吸收能力,进而提升了生物膜中的磷含量,诱导DPAOs从糖原积累代谢(GAM)转向多磷酸盐积累代谢(PAM),加速厌氧阶段聚磷降解与磷酸盐释放,并提升富集液的磷浓度至172.5 mg/L。本研究为从污水中回收磷及工艺优化提供理论支撑。 展开更多

关键词 磷富集 生物膜 微生物 营养物质代谢

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一种气泡释放过程连续监测方法及其在三峡水库香溪河CH_(4)通量监测的应用

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作者 陈思祥 杨正健 +2 位作者 王从锋 魏辰宇 刘德富 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1659-1669,共11页

气泡释放是天然水体释放CH_(4)的主要途径之一,准确量化水体气泡释放量对于辨析其“汇、源”特性至关重要。自然水体释放气泡的不连续性、不确定性使得监测其过程较为困难。本研究针对水体气泡释放监测难题,通过改进倒置漏斗型气泡通量... 气泡释放是天然水体释放CH_(4)的主要途径之一,准确量化水体气泡释放量对于辨析其“汇、源”特性至关重要。自然水体释放气泡的不连续性、不确定性使得监测其过程较为困难。本研究针对水体气泡释放监测难题,通过改进倒置漏斗型气泡通量监测装置提出了一种气泡释放过程连续监测方法。本方法测量对象为定长时间监测水域释放气泡的体积,经室内外实验验证,其理论量程为3.6~132 mL/(m^(2)·min),测量结果能够较好的表征10~40 m水深缓流水体气泡体积通量变化特征。运用该方法于2021年6—11月对三峡水库支流香溪河库湾开展CH_(4)气泡通量连续监测,并分析不同环境因子对其产生的影响。结果表明:监测期间,研究水域CH_(4)气泡通量变化范围为0.02~8.13 mg/(m^(2)·d),且各采样点间CH_(4)气泡通量呈现较高的时空变异性;CH_(4)气泡通量与水温、水体pH呈显著正相关关系,与水深及水体电导率呈显著负相关关系。其中,水深可能是决定水体是否通过气泡形式释放CH_(4)的重要影响因素,水深超过38.35 m后水体可能不再通过气泡形式释放CH_(4)。然而,这一水深阈值是否同样适用于三峡水库其它支流还需要更多实验验证。本研究对于揭示三峡水库典型支流气泡态CH_(4)排放过程具有重要意义。 展开更多

关键词 气泡释放 监测方法 三峡水库 香溪河库湾 CH4气泡通量

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降雨-蒸发作用下土石坝渗流场及坝坡稳定性研究 被引量：1

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作者 吴凡 王从锋 王云峰 《三峡大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第1期30-35,共6页

为探究降雨-蒸发作用对非饱和土坝坡渗流场与稳定性的影响,运用Geo-studio软件分析华南某水库坝坡在不同降雨类型和边界条件下的孔隙水压力和安全系数的变化规律.结果表明:相同降雨等级下,递增型降雨的孔隙水压力上升速率随降雨的持续... 为探究降雨-蒸发作用对非饱和土坝坡渗流场与稳定性的影响,运用Geo-studio软件分析华南某水库坝坡在不同降雨类型和边界条件下的孔隙水压力和安全系数的变化规律.结果表明:相同降雨等级下,递增型降雨的孔隙水压力上升速率随降雨的持续而增大,递减型降雨减小,集中型降雨先增大后减小,稳定性安全系数的下降速率与孔隙水压力上升速率相对应;相同降雨时间下,孔隙水压力与稳定性安全系数的变化幅度从大到小为:递减型>集中型>递增型;降雨与蒸发作用条件下,递减型降雨的安全系数的下降率最大,对于坝坡稳定性为最不利影响;土地气候相互作用边界条件下各降雨类型的孔隙水压力增长速率和安全系数降低速率均要小于单位流量边界条件,但安全系数均要大于单位流量边界条件,降雨-蒸发作用下所反映的渗流场与稳定性变化更符合实际. 展开更多

关键词 降雨-蒸发作用 降雨类型 边界条件 孔隙水压力 安全系数

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河道型水库溶解甲烷浓度的空间异质性研究 被引量：5

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作者 张博文 刘佳 +4 位作者 牛凤霞 康满春 李哲 李世剑 肖尚斌 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期5561-5569,共9页

以河道型水库-西北口水库为研究对象,于2021年12月采用新型快速水-气平衡装置(FaRAGE)结合温室气体分析仪对其表层水体,垂向剖面溶解甲烷(CH_(4))浓度进行监测,并采集代表性河段表层水体及库底沉积物,分别测定水体CH_(4)氧化速率与沉积... 以河道型水库-西北口水库为研究对象,于2021年12月采用新型快速水-气平衡装置(FaRAGE)结合温室气体分析仪对其表层水体,垂向剖面溶解甲烷(CH_(4))浓度进行监测,并采集代表性河段表层水体及库底沉积物,分别测定水体CH_(4)氧化速率与沉积物CH_(4)释放速率,初步探讨了河道型水库溶解CH_(4)浓度的空间异质性及其影响因素.结果表明,水库表层水体溶解CH_(4)浓度为0.02~0.42μmol/L(平均值为0.11±0.08μmol/L),从库首到库尾呈递增趋势;水体溶解CH_(4)浓度的空间异质性受水库内部CH_(4)产生,消耗及河道入流等多因素的综合作用,其中库尾水体因沉积物CH_(4)产生量大且低水深影响下CH_(4)消耗量较小而呈现高溶解浓度,库首水体则因为CH_(4)产生量相对较小且高水深影响下的CH_(4)消耗量较大而呈低溶解浓度;同时,河道入流可能是影响水体溶解CH_(4)浓度垂向分层的原因之一. 展开更多

关键词 河道型水库 溶解浓度 空间异质性 西北口水库

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