梯级筑坝对黑河水质时空分布特征的影响
发布时间：2020-12-06 14:40
为探究梯级大坝建设对河流水质变化规律的影响,将黑河上中游划分为坝上河段、坝下河段及自然河段,于2017年12月-2018年8月选取了24个主要控制断面进行水质调查,并采用多元统计的方法对比分析了不同时空尺度上的水质分布特征.结果表明:黑河上中游水质时空变化的主要影响因子为水温（WT）、pH值、溶解氧（DO）、电导率（EC）、总氮（TN）、总磷（TP）和五日生化需氧量（BOD5）.空间尺度上,WT、EC、BOD5、高锰酸盐指数（CODMn）、TN等指标具有显著性差异,其中坝上河段受BOD5、CODMn影响较大,自然河段WT、EC和TN为关键指标,而各个因子对坝下河段水质影响较小.时间尺度上,WT、EC、BOD5、氨氮与季节变化存在明显相关性,是不同河段水质时间变化的控制因子,且大多数水质因子在非汛期变化最明显.降水、温度、水文条件等季节性影响因素和梯级水库联合运用模式是该区域水质时间差异的主要原因;空间差异主要受祁连、张掖地区外源性污染物排放以及筑坝环境下水动力条件改变而产生的沉积滞留效应和沿程累积效...
【文章来源】：湖泊科学. 2020年05期 第1539-1551页 北大核心
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
研究区位置及电站分布
为了更清晰地反映研究区域水质状况，将各采样点得分与水质参数荷载矩阵进行PCA双序分析(图2)，可以直观反映3方面信息:(1)样点在排序空间上呈明显的季节分布，逆时针方向来看，汛期基本聚集在第2象限和第3象限，非汛期在第1象限和第4象限．(2)水质因子的箭头越长表示因子荷载越大，对排序的贡献也越大，箭头间的夹角则表示水质因子间的相关性，夹角越小相关性越高;图中箭头较长的水质因子在排序空间分成WT和EC、TN、CODMn、NH3-H、BOD5、DO两簇排列，主导着该区域的水质变化，且每簇因子间夹角越小，相关性越高．pH、TP箭头短，对排序贡献小，样品间差异小．(3)将采样点向水质因子箭头及其延长线作投影，投影位置在箭头指向方向越远数值越大，表明该水质因子对其正贡献越大，反之则越小．逆时针方向来看，1、3象限中，箭头指向了排序空间中EC、TN、CODMn、NH3-H、BOD5、DO变异最大的方向，反映了非汛期BOD5、TN、CODMn、NH3-H主导着该时段的水质变化，并引起了DO和EC的变化;2、4象限中WT和pH最高，说明WT和pH主导着汛期各采样点的水质变化．2.3 水质变化的时空分布特征
从它们的空间变化规律可以看出(图3),WT、EC、TN的最大平均值出现在自然断面，显著高于组间不存在明显差异的坝上断面和坝下断面．BOD5最大平均值出现在坝上断面，最小平均值出现在坝下断面，表现出组间显著性差异．CODMn最小平均值出现在坝下断面，显著低于不存在显著性差异的坝上断面和自然断面．其中，TN和EC浓度值在坝下断面较为均匀集中，而坝上断面的CODMn浓度值以及自然断面的WT、EC、BOD5浓度值则相对分散．2.3.2 水质因子的时间差异性分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]黑河上中游水质时空分异特征及污染源解析[J]. 王昱,卢世国,冯起,刘贤德,刘娟娟,赵维俊,孔德星,左一峰. 中国环境科学. 2019(10)
[2]筑坝拦截对黑河河道沉积物粒度空间分布的影响[J]. 王昱,连运涛,冯起,王之君,赵维俊,刘娟娟,卢世国,张昕雨. 湖泊科学. 2019(05)
[3]三峡大坝上下游水质时空变化特征[J]. 张馨月,马沛明,高千红,严海涛,钱宝. 湖泊科学. 2019(03)
[4]澜沧江流域梯级水库建设下水体营养盐和叶绿素a的空间分布特征[J]. 程豹,望雪,马金川,杨正健,刘德富,马骏. 环境科学. 2019(04)
[5]河流梯级开发生态环境效应与适应性管理进展[J]. 李哲,陈永柏,李翀,郭劲松,肖艳,鲁伦慧. 地球科学进展. 2018(07)
[6]长江上游水库改变干流磷通量、效应与修复对策[J]. 周建军,张曼,李哲. 湖泊科学. 2018(04)
[7]基于灰关联和BP神经网络法评价黑河流域水质[J]. 杨永宇,尹亮,刘畅,赵常山,伍冠星,邱小琮. 人民黄河. 2017(06)
[8]梯级水库建设对水环境的累积影响研究进展[J]. 纪道斌,龙良红,徐慧,刘德富,宋林旭. 水利水电科技进展. 2017(03)
[9]开都河水理化性质的空间分布特征[J]. 孙桂燕,刘翔,李兰海. 干旱区研究. 2017(02)
[10]基于模糊物元模型的黑河流域水质评价[J]. 李慧,周轶成. 人民黄河. 2015(10)
硕士论文
[1]黑河流域水质评价及变化趋势分析[D]. 李慧.兰州理工大学 2014
[2]流域水电规划环境影响评价研究[D]. 瞿群.兰州大学 2007
[3]流域水电梯级开发累积环境影响评价研究[D]. 杨宏.兰州大学 2007
本文编号：2901546
【文章来源】：湖泊科学. 2020年05期 第1539-1551页 北大核心
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
研究区位置及电站分布
为了更清晰地反映研究区域水质状况，将各采样点得分与水质参数荷载矩阵进行PCA双序分析(图2)，可以直观反映3方面信息:(1)样点在排序空间上呈明显的季节分布，逆时针方向来看，汛期基本聚集在第2象限和第3象限，非汛期在第1象限和第4象限．(2)水质因子的箭头越长表示因子荷载越大，对排序的贡献也越大，箭头间的夹角则表示水质因子间的相关性，夹角越小相关性越高;图中箭头较长的水质因子在排序空间分成WT和EC、TN、CODMn、NH3-H、BOD5、DO两簇排列，主导着该区域的水质变化，且每簇因子间夹角越小，相关性越高．pH、TP箭头短，对排序贡献小，样品间差异小．(3)将采样点向水质因子箭头及其延长线作投影，投影位置在箭头指向方向越远数值越大，表明该水质因子对其正贡献越大，反之则越小．逆时针方向来看，1、3象限中，箭头指向了排序空间中EC、TN、CODMn、NH3-H、BOD5、DO变异最大的方向，反映了非汛期BOD5、TN、CODMn、NH3-H主导着该时段的水质变化，并引起了DO和EC的变化;2、4象限中WT和pH最高，说明WT和pH主导着汛期各采样点的水质变化．2.3 水质变化的时空分布特征
从它们的空间变化规律可以看出(图3),WT、EC、TN的最大平均值出现在自然断面，显著高于组间不存在明显差异的坝上断面和坝下断面．BOD5最大平均值出现在坝上断面，最小平均值出现在坝下断面，表现出组间显著性差异．CODMn最小平均值出现在坝下断面，显著低于不存在显著性差异的坝上断面和自然断面．其中，TN和EC浓度值在坝下断面较为均匀集中，而坝上断面的CODMn浓度值以及自然断面的WT、EC、BOD5浓度值则相对分散．2.3.2 水质因子的时间差异性分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]黑河上中游水质时空分异特征及污染源解析[J]. 王昱,卢世国,冯起,刘贤德,刘娟娟,赵维俊,孔德星,左一峰. 中国环境科学. 2019(10)
[2]筑坝拦截对黑河河道沉积物粒度空间分布的影响[J]. 王昱,连运涛,冯起,王之君,赵维俊,刘娟娟,卢世国,张昕雨. 湖泊科学. 2019(05)
[3]三峡大坝上下游水质时空变化特征[J]. 张馨月,马沛明,高千红,严海涛,钱宝. 湖泊科学. 2019(03)
[4]澜沧江流域梯级水库建设下水体营养盐和叶绿素a的空间分布特征[J]. 程豹,望雪,马金川,杨正健,刘德富,马骏. 环境科学. 2019(04)
[5]河流梯级开发生态环境效应与适应性管理进展[J]. 李哲,陈永柏,李翀,郭劲松,肖艳,鲁伦慧. 地球科学进展. 2018(07)
[6]长江上游水库改变干流磷通量、效应与修复对策[J]. 周建军,张曼,李哲. 湖泊科学. 2018(04)
[7]基于灰关联和BP神经网络法评价黑河流域水质[J]. 杨永宇,尹亮,刘畅,赵常山,伍冠星,邱小琮. 人民黄河. 2017(06)
[8]梯级水库建设对水环境的累积影响研究进展[J]. 纪道斌,龙良红,徐慧,刘德富,宋林旭. 水利水电科技进展. 2017(03)
[9]开都河水理化性质的空间分布特征[J]. 孙桂燕,刘翔,李兰海. 干旱区研究. 2017(02)
[10]基于模糊物元模型的黑河流域水质评价[J]. 李慧,周轶成. 人民黄河. 2015(10)
硕士论文
[1]黑河流域水质评价及变化趋势分析[D]. 李慧.兰州理工大学 2014
[2]流域水电规划环境影响评价研究[D]. 瞿群.兰州大学 2007
[3]流域水电梯级开发累积环境影响评价研究[D]. 杨宏.兰州大学 2007
本文编号：2901546
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