發(fā)布時間：2020-05-29 22:09

【摘要】：庫壩工程建設(shè)對流域水環(huán)境具有較大的潛在影響,尤其是多年調(diào)節(jié)水庫,完全改變了天然河流的水力特征和物質(zhì)運移規(guī)律。瀾滄江作為我國水利水電工程重點開發(fā)河流,目前在云南省境內(nèi)已開發(fā)和規(guī)劃的梯級電站多達14座,瀾滄江流域內(nèi)庫壩工程對水環(huán)境的影響引起了廣泛的關(guān)注。本研究選擇瀾滄江流域典型的高山峽谷型高壩大庫——小灣水庫,通過現(xiàn)場觀測取樣、構(gòu)建數(shù)值模型及理論分析等相結(jié)合的技術(shù)手段,研究其重要水質(zhì)指標(biāo)的時空分布規(guī)律,構(gòu)建小灣水庫預(yù)測模型。為瀾滄江梯級開發(fā)水生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的深入研究提供必要的基礎(chǔ)支撐,同時為小灣水庫的科學(xué)調(diào)度運行和水環(huán)境保護提供參考。主要研究結(jié)果如下:(1)基于MIKE-ECOlab構(gòu)建了小灣水庫水動力-水質(zhì)模型,并采用實測資料對模型進行了率定驗證。在瀾滄江主庫區(qū)設(shè)置7個采樣點位,黑惠江支庫區(qū)設(shè)置2個點位,利用各點位實測水樣數(shù)據(jù)對ECOlab模型中關(guān)鍵生化過程的水質(zhì)參數(shù)進行了率定驗證,模型驗證結(jié)果良好,可用于庫區(qū)水質(zhì)模擬研究。同時對模型重要水質(zhì)參數(shù)的敏感性進行了分析,結(jié)果表明COD一級降解速率、氨氮產(chǎn)率、硝化速率是敏感度最高的參數(shù),反硝化速率僅對NO_3~--N含量影響較大,對其他指標(biāo)幾乎沒有影響。(2)采用一維水質(zhì)模型,模擬預(yù)測了小灣水庫典型運行工況下COD、DO、氮營養(yǎng)鹽(NH_4~+-N、NO_3~--N)的時空變化特征。模擬結(jié)果表明COD含量與來水流量關(guān)系密切,沿程呈現(xiàn)出下降趨勢,并呈現(xiàn)出豐水期高,枯水期低的周期性變化規(guī)律;DO隨著水體中COD的降解消耗,沿程同樣呈現(xiàn)下降趨勢,時間上呈現(xiàn)豐水期下降,枯水期上升后下降的周期性規(guī)律;NH_4~+-N沿程分布先緩慢上升后下降,隨時間變化規(guī)律與COD呈現(xiàn)負相關(guān)性;NO_3~--N的含量受硝化反應(yīng)影響,沿程分布規(guī)律與NH_4~+-N類似,隨時間變化規(guī)律與NH_4~+-N呈正相關(guān)的關(guān)系,硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)整體處在氮循環(huán)動態(tài)平衡中。(3)采用三維水質(zhì)模型,模擬預(yù)測了COD、DO、氮營養(yǎng)鹽的垂向分布特征。提取一維水質(zhì)模型對應(yīng)的斷面結(jié)果作為邊界條件,構(gòu)建壩前三維模型,利用壩前分層實測水樣數(shù)據(jù)對三維模型進行了驗證。模擬結(jié)果顯示,小灣水庫屬于典型的分層型水庫,在夏季水溫出現(xiàn)變溫層、溫躍層、恒溫層分層結(jié)構(gòu),并引起其他水質(zhì)因子的分層現(xiàn)象。DO、COD呈現(xiàn)與水溫相同的分層規(guī)律,夏季呈現(xiàn)出表層高底層低的分層結(jié)構(gòu);而NH_4~+-N則相反,夏季表現(xiàn)出底層高于表層的分層結(jié)構(gòu);NO_3~--N則在夏季沒有明顯的分層結(jié)構(gòu)。當(dāng)逐漸入冬,外部環(huán)境溫度和水溫逐漸降低,水體也逐漸混合,在冬季水溫、DO、COD、氮營養(yǎng)鹽均無明顯的分層結(jié)構(gòu),處于基本均勻混合的狀態(tài)。
【圖文】：

圖 2-1 瀾滄江中下游梯級電站位置示意圖 of the cascade hydropower station in the middle and lower reaches of概況位于云南省西部南澗縣與風(fēng)慶縣交界的瀾滄江中游河段 處，位于瀾滄江中游，地處高山峽谷地帶，河谷深切呈“高山峽谷河道型高壩大庫。于橫斷山脈南段，滇西縱谷山原區(qū)，地勢由北至南逐漸降-近南北向為主[62]。水庫所屬區(qū)域由于受到強烈的侵蝕切地貌，兩岸山坡陡峭險峻，山峰高程多在 1800 到 2600m達到 2600 多米。小灣庫區(qū)兩岸支流較發(fā)育，主庫區(qū)發(fā)育、倒流河等。

西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文區(qū)和回水區(qū)，采樣點均選取在河道順直、水流穩(wěn)定的區(qū)域。XW6~XW1 采樣主庫區(qū)，，XW8、XW7 位于 HHJ 支庫區(qū)匯入口上游。XW0 位于壩前 HHJ 支庫后。同時在點 XW0 布設(shè)垂向分層點位，其垂向水深分別為：L1（表層約 0.5m）、L3（10m）、L4（15m）、L5（20m）、L6（25m）、L7（60m）、L8（90m）、L9（10 GPS 定位得到各采樣點經(jīng)緯度信息為：XW6（N25°01′37.49″，E99°″）、XW5（N24°57′01.09″，E99°44′37.65″）、XW4（N24°51′32.48′35.39″）、XW3（N24°46′46.24″，E99°51′49.94″）、XW2（N24″，E99°57′29.90″）、XW1（N24°44′27.69″，E100°01′22.44″）、XW（024.03″，E100°05′27.21″）、XW7（N24°43′20.32″，E100°06′05.67″）4°46′05.94″，E100°08′31.60″）。水庫采樣點分布見圖 2-2。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X524

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本文編號：2687578