三峡库区干流水质及大宁河口营养物质模拟在现代室

• 作 者: 赵鑫
• 机 构: 北京师范大学
• 出 处: 北京师范大学
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 三峡库区 不确定分析 富营养化 干流水质

作为世界上最大的水利水电工程之一,三峡工程对环境的影响历来为国内外学者所关注,三峡大坝蓄水到175m,坝前水位陡然抬升了100m,回水区最远可上溯到重庆市江津区附近形成660km长的人造水库,在此情况下,库区水流流速变化,对水环境影响利弊兼有,最终体现为多种复杂过程叠加的效果。为定量、系统研究三峡水库蓄水对库区水环境影响,本研究一方面以干流660km河段作为研究区,首先开展了水、沙、污染物耦合模拟,并对模型开展了不确定性方面的研究,考察了输入与参数不确定性对最终模拟结果的影响,在此基础上对175m蓄水后库区水质状况进行了预测,借鉴重庆环境科学院提出的三峡库区富营养化评价标准划分了富氧氧化敏感区,进行了通过水库调度缓解水体富营养化的情景分析；另一方面以大宁河口作为典型研究区采用实测与一维计算结果开展了水体富营养化三维模拟。所得结论如下:　　
干流水、沙、污染物模拟结果中,水位、流量模拟效果最好,相对误差均小于1％,温度次之,溶解氧、硝态氮、总氮效果较好,泥沙、氨氮和总磷模拟效果较差。但总体上反映了库区各断面污染物时空变化特征；　　
模型不确定研究表明:输入不确定性方面,上游朱沱断面以及两条支流:乌江、嘉陵江输入为影响各断面模拟结果的最大不确定来源,点源、面源较小,大气沉降影响轻微；参数不确定性方面,与硝化反应有关参数对氨氮、硝态氮影响较大。总氮则受参数AANOX(硝化反应与有氧溶解态有机氮分解速率之比)影响最大,总磷计算结果则与水解、矿化参数密切相关,溶解氧主要受复氧校正系数影响；　　
175m蓄水后库区水环境状况发了一定变化,尤其枯水期差异较大。由于流速变缓为COD与氨氮降解提供了更为充足的降解时间,沿程COD和氨氮浓度较一期蓄水降幅增大,溶解氧被大量消耗因而较蓄水前降低。175m蓄水后水动力条件虽更有利于泥沙沉降,但是175m高水位时为枯水期,上游来水中泥沙含量较小,导致水体中泥沙浓度与蓄水前相比变化较小,总磷同样有类似效果；　　
库区富营养化敏感区区划表明:175m蓄水后水体富营养化情势将更加严峻,枯水期与平水期为关键时段,丰水期尽管营养盐浓度较高但是流速较大,不利于藻类生长。富营养化敏感区主要集中在干流的库湾、以及支流回水区；采用0.5m与5m调度情形显示:0.5m/h方案对距三峡大坝较近的香溪河、大宁河有一定影响。5m/d方案对较远处的小江河口影响明显,其它方案则对富营养化调控无多大影响；　　
大宁河口三维富营养化模拟中,水温模拟精度最高,除2007年后半段总氮变化趋势出现微小偏差外,其它模拟变量变化趋势均基本与实测过程一致。统计结果显示除叶绿素a外其它水质变量误差均较小。