【摘要】：洞庭湖區(qū)對(duì)于保障全國(guó)糧食安全具有重要地位,其垸內(nèi)密布的溝渠發(fā)揮了灌溉農(nóng)田和抗旱排澇的重要作用。然而,由于當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)生活活動(dòng)日益頻繁,近年來(lái)湖區(qū)垸內(nèi)出現(xiàn)了嚴(yán)重的溝渠淤積問(wèn)題。2016年起湖南省水利行政主管部門(mén)集中組織實(shí)施以溝渠斷流干挖法為主導(dǎo)的洞庭湖區(qū)溝渠清淤工程行動(dòng)。這種清淤方式會(huì)對(duì)溝渠水環(huán)境要素造成根本性改變,可能極大地影響垸內(nèi)溝渠的水環(huán)境質(zhì)量及水質(zhì)因子的遷移狀況。基于湖南水利重大科技專(zhuān)項(xiàng)支持,本論文選取典型區(qū)域——南縣南漢垸為研究對(duì)象,采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、實(shí)地采樣監(jiān)測(cè)分析和模型模擬預(yù)測(cè)等方法,明確了垸內(nèi)主要污染源和溝渠水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀,考察了溝渠清淤對(duì)地表水質(zhì)、典型溝渠水環(huán)境容量和水體富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)的影響,分析了清淤與溝渠內(nèi)沉積物氮的含量與形態(tài)及其遷移規(guī)律的相關(guān)關(guān)系。主要結(jié)論如下:(1)南漢垸內(nèi)溝渠水環(huán)境要素主要包括地表水水質(zhì)、沉積物、水生植物、河床河岸及岸邊植被等,一般支渠河寬3～5 m、河深1～1.5 m,干渠河寬5～10 m、河深2～4 m,無(wú)河道坡降,除行洪排澇和引水灌溉以外流速較小,易滋生雜草和底泥淤積,極易受居民生產(chǎn)生活活動(dòng)等影響,水環(huán)境質(zhì)量總體較差�，F(xiàn)狀調(diào)查顯示,南漢垸內(nèi)有52%的溝渠已經(jīng)嚴(yán)重滋生水葫蘆或藻類(lèi),92%的溝渠存在河道水草叢生和嚴(yán)重淤積問(wèn)題,當(dāng)?shù)鼐用褚孕笄蒺B(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)種植為主的生產(chǎn)活動(dòng)和以棄置垃圾和排污為主的生活活動(dòng)嚴(yán)重地影響了垸內(nèi)溝渠的水環(huán)境質(zhì)量。(2)南漢垸內(nèi)地表水質(zhì)以劣V類(lèi)為主,水體呈中重度富營(yíng)養(yǎng)化水平,受養(yǎng)殖和排污等居民活動(dòng)影響的溝渠河段水質(zhì)處于重度富營(yíng)養(yǎng)化水平。清淤工程提高了溝渠水環(huán)境質(zhì)量,使溝渠地表水質(zhì)迅速升高至地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)III類(lèi)水域水平,但是隨著時(shí)間推移延長(zhǎng),總氮(TN)、溶解性總氮(TSN)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、葉綠素a(Chla)、總磷(TP)、硝氮(N03--N)、氨氮(NH4+-N)逐漸升高,溶解氧(DO)、透明度(SD)逐漸降低。經(jīng)模型計(jì)算,清淤可以顯著提高溝渠地表水體的水環(huán)境容量水平,其中CODMm由 13.99t/m(t/m:噸/月)升高到 38.89 t/m,TN 由 2.76 t/m 升高到 7.73 t/m,TP 由 0.55 t/m 升高到 1.47 t/m。(3)南漢垸內(nèi)溝渠沉積物TN平均含量為1036.4 mg/kg,各形態(tài)氮的含量大小依次為:酸解態(tài)氮(59.05%)殘?jiān)鼞B(tài)氮(21.46%)可交換態(tài)氮(19.08%)游離態(tài)氮(0.41%)。養(yǎng)殖和排污等居民活動(dòng)可以提升沉積物總氮含量到1457.8 mg/kg。清淤降低了溝渠沉積物氮含量,降低了氮的擴(kuò)散,使沉積物總氮含量降低到342.6 mg/kg,降低了沉積物間隙水中NH4+-N和NO3--N的擴(kuò)散通量�；谒h(huán)境容量、富營(yíng)養(yǎng)化水平、沉積物總氮及各形態(tài)氮的研究成果,清淤工程大幅改善了溝渠連通性、地表水環(huán)境質(zhì)量及沉積物氮污染量,不改變污染源及邊界條件的情況下,清淤完成后約10年溝渠問(wèn)題再次突出,預(yù)示應(yīng)開(kāi)啟新的清淤工程。
【圖文】：

垸內(nèi)人口密集，農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)強(qiáng)度高，居民活動(dòng)頻繁，溝渠通過(guò)電排與外河相連通，在逡逑當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉、防洪排澇及養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)方面發(fā)揮著重要的作用，并且垸內(nèi)溝渠的水逡逑資源狀況與洞庭湖的水環(huán)境狀況密不可分，南漢垸區(qū)域圖見(jiàn)圖１．１。逡逑南縣南汊境逡逑？？七邐Ｖ．．邋．＊＇＇爻邋’邋ｄ邋：丨、…逡逑圖ｌ．ｉ南縣南漢垸區(qū)域圖逡逑然而，目前垸內(nèi)溝渠由于年代久遠(yuǎn)，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，加之長(zhǎng)期缺少資金投入，使得大逡逑量溝渠淤塞嚴(yán)重、斷頭較多、水質(zhì)污染嚴(yán)重等水環(huán)境問(wèn)題日益突出，成為制約洞庭湖區(qū)逡逑河湖連通建設(shè)的巨大障礙？。其中絕大部分渠道自上世紀(jì)八十年代中期以來(lái)，一直未進(jìn)逡逑行過(guò)清淤，溝渠邊坡坍塌嚴(yán)重，設(shè)備、設(shè)施陳舊老化，，甚至已報(bào)廢，無(wú)法滿(mǎn)足排澇工程逡逑的需求，亟需通過(guò)對(duì)溝渠進(jìn)行清淤整治。逡逑５逡逑

１．５研究?jī)?nèi)容與思路逡逑本次研宄針對(duì)洞庭湖南縣南漢垸內(nèi)溝渠，結(jié)合其清淤過(guò)程，研究清淤與水環(huán)境的關(guān)逡逑系及清淤對(duì)沉積物氮形態(tài)的影響，研宄內(nèi)容及思路見(jiàn)圖１．３。通過(guò)此次研宄進(jìn)一步說(shuō)明逡逑清淤工程的實(shí)際意義為工程提供理論支持。逡逑現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研逡逑水環(huán)境現(xiàn)狀逡逑農(nóng)畜養(yǎng)殖逡逑資：夂集生活排污邐匕＞邋取樣分析邐水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀逡逑水文水系邐Ｌ采樣點(diǎn)布設(shè)Ｊ邋＂邋水樣逡逑Ｚ邐一、、沉積物總氮含量逡逑地形地貌邐Ｏ邐沉積物’ 逡逑社會(huì)經(jīng)濟(jì)邐二—￣ＴＴＴ７７￣＇邋＼邐沉積物氮形逡逑杜邋Ｏ南漢土元內(nèi)溝渠１＾邋恐燙笆？邐態(tài)賦存特征逡逑ｆ清淤工程．逡逑水質(zhì)因子變
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TV851;X52

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本文編號(hào)：2597844