三峡水库支流神农溪库湾倒灌异重流特征及成因分析
发布时间：2021-07-21 06:06
三峡水库蓄水以来,库区干支流水动力变化显著。探明三峡水库支流库湾倒灌异重流的成因对库区水华防控调度十分关键。基于2018年野外观测数据,对神农溪库湾水流速度,水温,浊度等因素进行分析。结果表明:库湾春冬季由于水温变化不大,泥沙含量很低,干支流密度差较小,导致倒灌异重流呈无规律状态;夏秋水温变化较大,泥沙含量大幅升高,水体多以中、底层倒灌形式从干流潜入库湾。库湾在汛期受泥沙含量较高的影响,导致水体密度增大形成异重流,且大部分出现在库湾中底层,其他月份异重流是由水体温差形成的,温差是倒灌异重流的主要成因;汛期6～8月,干支流泥沙含量升高,泥沙含量对水体密度的贡献率增大,最大为75%;其他月份水体密度主要受水温影响,水温对水体密度的贡献程度在各月均超过80%,最大贡献率为95%。
【文章来源】：长江流域资源与环境. 2020,29(08)北大核心CSSCICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
神农溪库湾采样点分布图
图2为神农溪库湾纵剖面流速动态分布图,神农溪整体流速较小,平均流速只有厘米级,干支流水体以分层异向流动频繁的进行水体交换[3,29]。在冬季12、1月枯水运行期,库湾倒灌方式并不明显,表层倒灌现象相对较强且整体流速很小,最大只有0.212 m/s,潜入点在15 m处,潜入距离约16 km。在库湾水位下降时,库湾上游来水主要从中底部潜入库湾[13]。3月倒灌形式主要以表层倒灌为主;4月上游来水通过中上层进入库湾。秋季7～9月,由于汛期降水较为频繁,水流速也受降水影响略有增大,尤其在9月底部流速最大达0.364 m/s;7月库湾主要表现为底层倒灌,且倒灌强度在潜入过程中逐渐减弱[8],倒灌潜入深度约40 m,倒灌水体迅速影响到整个库湾,到9月已经演变为中层倒灌。在三峡水库蓄水完成后的10、11月干流仍有从中层和底部潜入库湾,潜入深度约60 m,但流速很小整体只有0.048 m/s,且倒灌成无规律状态。2.2 库湾水温年际变化特征
图3为神农溪库湾水温变化图。神农溪支流库湾水温时空变化特征明显[30,31],库湾全年水温变化范围为11.1℃～32.4℃。冬季12、1、2月水温垂向掺混均匀[20],各点水温空间分布差异较小,垂向温差最大仅为0.7℃。从3月开始,受气温升高影响,中上游10 m以上水体温度逐渐升高,下游水温垂向较为均匀,表底层温差增大到4.0℃。4～6月,表层受热辐射效应影响较大,表层水体水温出现较为明显的分层现象[20]。5月25 m以上水体温差相对较小,库湾底部水体水温明显较低,6月已经形成较为明显的温度梯度,各监测点温跃层下移之不同水深,其中库湾上游底部水体温度最低,表低温差最大达7.5℃,水温分层现象显著。7～8月水温分层逐渐弱化,表层水温达到全年最大值32.4℃。9～11月库湾20 m以上水体垂向掺混较为均匀,表低温差逐渐缩小,最低仅有1.8℃。2.3 库湾浊度年际变化特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]三峡水库不同类型支流河口泥沙淤积成因及趋势[J]. 朱玲玲,许全喜,鄢丽丽. 地理学报. 2019(01)
[2]三峡水库夏季不同支流倒灌特性及其影响分析[J]. 黄佳维,纪道斌,宋林旭,刘德富,黄亚男,徐慧,刘心愿,平明明,赵冲. 水力发电学报. 2019(04)
[3]三峡水库神农溪库湾水体季节性分层特性[J]. 霍静,崔玉洁,宋林旭,刘德富,纪道斌,黄佳维,王耀耀. 生态学杂志. 2019(04)
[4]汛期香溪河库湾倒灌异重流变化及其成因分析[J]. 黄亚男,纪道斌,沈君坤,刘德富,吴庆,王雄. 水力发电学报. 2018(05)
[5]Tempo-spatial variations of sediment-associated nutrients and contaminants in the Ruxi tributary of the Three Gorges Reservoir, China[J]. SHI Zhong-lin,WANG Yong-yan,WEN An-bang,YAN Dong-chun,CHEN Jia-cun. Journal of Mountain Science. 2018(02)
[6]三峡水库支流库湾水体富营养化及水华机理研究进展[J]. 杨正健,俞焰,陈钊,马骏. 武汉大学学报(工学版). 2017(04)
[7]三峡水库神农溪2014年春季浮游藻类演替成因分析[J]. 徐慧,龙良红,纪道斌,刘德富,宋林旭,崔玉洁,苏青青,黄亚男,吴庆. 微生物学报. 2017(03)
[8]小浪底水库坝前异重流厚度变化分析[J]. 张保伟,杨彪,史喆. 河南水利与南水北调. 2016(10)
[9]基于CE-QUAL-W2模型的三峡水库神农溪库湾水流水温特性分析[J]. 龙良红,纪道斌,刘德富,严萌,崔玉洁,宋林旭. 长江科学院院报. 2016(05)
[10]三峡水库支流水华机理及其调控技术研究进展[J]. 刘德富,杨正健,纪道斌,马骏,崔玉洁,宋林旭. 水利学报. 2016(03)
博士论文
[1]分层异重流背景下三峡水库典型支流水华生消机理及其调控[D]. 杨正健.武汉大学 2014
硕士论文
[1]三峡水库支流河段浮游植物时空特征及影响因子分析研究[D]. 李朝艳.重庆交通大学 2015
[2]三峡库区水华敏感期水质和浮游植物时空分布研究[D]. 夏志强.西南大学 2014
[3]三峡水库香溪河库湾倒灌异重流运动特性研究[D]. 曹巧丽.三峡大学 2010
本文编号：3294477
【文章来源】：长江流域资源与环境. 2020,29(08)北大核心CSSCICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
神农溪库湾采样点分布图
图2为神农溪库湾纵剖面流速动态分布图,神农溪整体流速较小,平均流速只有厘米级,干支流水体以分层异向流动频繁的进行水体交换[3,29]。在冬季12、1月枯水运行期,库湾倒灌方式并不明显,表层倒灌现象相对较强且整体流速很小,最大只有0.212 m/s,潜入点在15 m处,潜入距离约16 km。在库湾水位下降时,库湾上游来水主要从中底部潜入库湾[13]。3月倒灌形式主要以表层倒灌为主;4月上游来水通过中上层进入库湾。秋季7～9月,由于汛期降水较为频繁,水流速也受降水影响略有增大,尤其在9月底部流速最大达0.364 m/s;7月库湾主要表现为底层倒灌,且倒灌强度在潜入过程中逐渐减弱[8],倒灌潜入深度约40 m,倒灌水体迅速影响到整个库湾,到9月已经演变为中层倒灌。在三峡水库蓄水完成后的10、11月干流仍有从中层和底部潜入库湾,潜入深度约60 m,但流速很小整体只有0.048 m/s,且倒灌成无规律状态。2.2 库湾水温年际变化特征
图3为神农溪库湾水温变化图。神农溪支流库湾水温时空变化特征明显[30,31],库湾全年水温变化范围为11.1℃～32.4℃。冬季12、1、2月水温垂向掺混均匀[20],各点水温空间分布差异较小,垂向温差最大仅为0.7℃。从3月开始,受气温升高影响,中上游10 m以上水体温度逐渐升高,下游水温垂向较为均匀,表底层温差增大到4.0℃。4～6月,表层受热辐射效应影响较大,表层水体水温出现较为明显的分层现象[20]。5月25 m以上水体温差相对较小,库湾底部水体水温明显较低,6月已经形成较为明显的温度梯度,各监测点温跃层下移之不同水深,其中库湾上游底部水体温度最低,表低温差最大达7.5℃,水温分层现象显著。7～8月水温分层逐渐弱化,表层水温达到全年最大值32.4℃。9～11月库湾20 m以上水体垂向掺混较为均匀,表低温差逐渐缩小,最低仅有1.8℃。2.3 库湾浊度年际变化特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]三峡水库不同类型支流河口泥沙淤积成因及趋势[J]. 朱玲玲,许全喜,鄢丽丽. 地理学报. 2019(01)
[2]三峡水库夏季不同支流倒灌特性及其影响分析[J]. 黄佳维,纪道斌,宋林旭,刘德富,黄亚男,徐慧,刘心愿,平明明,赵冲. 水力发电学报. 2019(04)
[3]三峡水库神农溪库湾水体季节性分层特性[J]. 霍静,崔玉洁,宋林旭,刘德富,纪道斌,黄佳维,王耀耀. 生态学杂志. 2019(04)
[4]汛期香溪河库湾倒灌异重流变化及其成因分析[J]. 黄亚男,纪道斌,沈君坤,刘德富,吴庆,王雄. 水力发电学报. 2018(05)
[5]Tempo-spatial variations of sediment-associated nutrients and contaminants in the Ruxi tributary of the Three Gorges Reservoir, China[J]. SHI Zhong-lin,WANG Yong-yan,WEN An-bang,YAN Dong-chun,CHEN Jia-cun. Journal of Mountain Science. 2018(02)
[6]三峡水库支流库湾水体富营养化及水华机理研究进展[J]. 杨正健,俞焰,陈钊,马骏. 武汉大学学报(工学版). 2017(04)
[7]三峡水库神农溪2014年春季浮游藻类演替成因分析[J]. 徐慧,龙良红,纪道斌,刘德富,宋林旭,崔玉洁,苏青青,黄亚男,吴庆. 微生物学报. 2017(03)
[8]小浪底水库坝前异重流厚度变化分析[J]. 张保伟,杨彪,史喆. 河南水利与南水北调. 2016(10)
[9]基于CE-QUAL-W2模型的三峡水库神农溪库湾水流水温特性分析[J]. 龙良红,纪道斌,刘德富,严萌,崔玉洁,宋林旭. 长江科学院院报. 2016(05)
[10]三峡水库支流水华机理及其调控技术研究进展[J]. 刘德富,杨正健,纪道斌,马骏,崔玉洁,宋林旭. 水利学报. 2016(03)
博士论文
[1]分层异重流背景下三峡水库典型支流水华生消机理及其调控[D]. 杨正健.武汉大学 2014
硕士论文
[1]三峡水库支流河段浮游植物时空特征及影响因子分析研究[D]. 李朝艳.重庆交通大学 2015
[2]三峡库区水华敏感期水质和浮游植物时空分布研究[D]. 夏志强.西南大学 2014
[3]三峡水库香溪河库湾倒灌异重流运动特性研究[D]. 曹巧丽.三峡大学 2010
本文编号：3294477
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