收藏本站
《三峡大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于藻类垂直迁移的香溪河水华暴发模型及三峡水库调控方案研究

杨正健  
【摘要】:本研究论文以三峡水库香溪河库湾水华问题为出发点,结合环境学、生态学、流体力学等基本理论,利用野外监测、控制实验、数值模拟等技术手段,系统分析了三峡水库香溪河库湾水华藻类垂直迁移特性、光学特性、水温特性、营养盐特性、水动力及分区特性等规律,建立了藻类垂直迁移模型及水华藻类垂向分布模型,讨论了香溪河库湾水华生消机理及其三峡水库应急调控措施。具体结果如下: 1.分析了拟多甲藻(Peridiniopsis sp.)昼夜垂直迁移特性,比较了拟多甲藻水华与硅藻水华水体叶绿素a浓度昼夜分布差异。结果表明拟多甲藻在12 m水深以上水柱中存在明显的周期性昼夜垂直迁移特性,硅藻昼夜垂直迁移特性不显著;水华是已存在、分散在水体中的藻类群体在适宜条件下的上浮聚集而成;影响拟多甲藻昼夜垂直迁移的主要因子是水下光照和水温垂向分布,其自身的周期节律性运动对拟多甲藻垂直迁移也有一定的影响。 2.分析了香溪河库湾表层光照变化规律,研究了香溪河库湾水下光照衰减特性及其影响因子,并尝试性探讨了香溪河库湾真光层时空变化特性及其对水华的影响。结果表明香溪河水面光照随季节变化明显,春、秋季光照温和,适宜藻类生长;夏季光照最大,超过100000 lux;冬季光照最低;香溪河库湾水下消光系数与浊度、叶绿素a浓度呈显著的正相关关系,大部分时间内,浮游植物生物量是影响香溪河库湾水下消光系数的主要因子,水下消光系数与透明度倒数呈显著的正相关关系;香溪河库湾真光层厚度冬季较大,春秋较小,夏季变化显著,上游水体真光层主要受浮游植物生物量的影响,下游水体真光层主要受长江含沙水体倒灌的影响。 3.分析了香溪河库湾特殊水温分层现状,并结合香溪河库湾水动力特性分析了特殊水温分层的成因及其与水华的关系。结果表明三峡水库干流水体整体处于混合状态,只在3月出现了弱分层,年最大表底水温差不超过2℃;香溪河库湾水温垂向分布时空差异显著,库湾下游近河口水域受长江水体倒灌影响,水体垂向分层不明显;库湾上游水体受上游低温底部异重流影响,水体垂向分层程度较高;库湾末端受三峡水库季节调度影响,水体垂向分层呈季节性变化。 4.建立了香溪河库湾水上、水下光照模型,提出了生物力(biotic force)概念及性质并以此推算了藻类迁移动量方程,建立了藻类垂直迁移模型并予验证,由此建立了水华藻类垂向一维分布模型并进行了讨论。结果表明生物力是生物个体为改变自身运动状态来适应周围环境而对自身生理条件进行调节时存在的某种调节力,其具有限性、适定性和不定性等特性,满足GuassAmp曲线;影响藻类在水体中分布的主要因子是藻类自身的迁移特性、藻类生长特性及水体混合层厚度,藻类自身迁移特性越明显,真光层厚度越大,水体混合层厚度越小,越易形成水华,反之则不易形成水华,从理论上合理解释了库湾水体较干流水体易发生水华这一自然现象;不同藻种在水体中的垂向分布特性各不相同的主要原因是不同藻种在水体中的运动状况不尽相同。 5.结合三峡水库香溪河库湾水动力特性,分析了基于香溪河库湾异重流为动力背景下的营养盐特性,提出了香溪河库湾水动力、水环境分区规律。结果表明三峡水库香溪河库湾分层异向流特性显著,长江水体常年以倒灌温差异重流形式与香溪河库湾进行水体交换,香溪河库湾上游低温来流以底坡异重流形式潜入库湾并流入长江;香溪河流域水体可以划分为交换区(exchange zone)、过渡区(transition zone)、滞留区(stagnant zone)、变动区(fluctuation zone)、河流区(stream zone)等5个不同生态环境区域,其中滞留区水温分层显著,水体上下掺混较弱,氮营养主要来源于干流补给,磷、硅等营养主要来源于上游来流及城镇排污,水华敏感指数大于0.5,最易暴发高强度水华。 6.分析了三峡水库香溪河库湾水华生消机理及其三峡水库应急调控机理,并提出了相应应急调控方案。研究表明在表、中层倒灌异重流发生期间,三峡水库水位日抬升1.0-1.5 m,即能使支流库湾形成中、上层水体流入库湾,下层水体流出库湾的水循环过程;水交换过程改变了支流库湾水体垂向分层状态,降低了水库干支流间水温、pH值、浊度、营养盐等因子的差异;打破了原来库湾水动力、营养盐和水华暴发分区特性,能够通过增大干支流间的水体交换、破坏库湾水体分层状态、增大支流泥沙含量等机制临时抑制“水华”的暴发并控制库湾水体富营养化;三峡水库水位最大日升幅可达2.38 m,日调度空间较大;针对三峡水库香溪河库湾春、夏、秋等不同季节的水华,建议分别采用春季“潮汐”式调度方案、夏季“潮汐”式调度方案、秋季提前蓄水方案等应急控制方案进行控制。
【学位授予单位】:三峡大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X52

免费申请
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡小兵;抑制给水中藻类生长的实验研究[J];安徽工业大学学报(自然科学版);2003年01期
2 余文公;夏自强;于国荣;蔡玉鹏;;三峡水库水温变化及其对中华鲟繁殖的影响[J];河海大学学报(自然科学版);2007年01期
3 富国;湖库富营养化敏感分级水动力概率参数研究[J];环境科学研究;2005年06期
4 富国;湖库富营养化敏感分级指数方法研究[J];环境科学研究;2005年06期
5 龙天渝;刘腊美;郭蔚华;李崇明;;流量对三峡库区嘉陵江重庆主城段藻类生长的影响[J];环境科学研究;2008年04期
6 余雪芳;胡江琴;毛成责;廖丹;贾海滨;邵晓阳;;杭州西湖冬、春季水体光学特性比较[J];环境科学研究;2008年04期
7 杨正健;刘德富;易仲强;马骏;杨霞;纪道斌;;三峡水库香溪河库湾拟多甲藻的昼夜垂直迁移特性[J];环境科学研究;2010年01期
8 刘丽萍;滇池水华特征及成因分析[J];环境科学研究;1999年05期
9 刘信安,湛敏,马艳娥;三峡库区流域藻类生长与营养盐吸收关系[J];环境科学;2005年04期
10 曹承进;秦延文;郑丙辉;黄民生;;三峡水库主要入库河流磷营养盐特征及其来源分析[J];环境科学;2008年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 钟成华;三峡库区水体富营养化研究[D];四川大学;2004年
2 叶麟;三峡水库香溪河库湾富营养化及春季水华研究[D];中国科学院研究生院(水生生物研究所);2006年
3 黄钰铃;三峡水库香溪河库湾水华生消机理研究[D];西北农林科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王德蕊;三峡水库135m蓄水后大宁河回水段水体富营养化研究[D];西南师范大学;2005年
2 王利利;水动力条件下藻类生长相关影响因素研究[D];重庆大学;2006年
3 陈明曦;蓝藻水华生消机制室内模拟试验研究[D];三峡大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 臧启运;潮间浅滩泥沙运移的现场观测和冲淤量的估算[J];海岸工程;1998年03期
2 何宏谋,杨丽丰,张永,张孝亲;黄河河口治理的设想[J];海岸工程;2001年03期
3 王修林,孙培艳,高振会,韩秀荣,陈江麟;中国有害赤潮预测方法研究现状和进展[J];海洋科学进展;2003年01期
4 远航,于定勇;潮流与泥沙数值模拟回顾及进展[J];海洋科学进展;2004年01期
5 初新杰;滩海油田泥沙运移控制初步方案及试验研究[J];海洋科学进展;2004年03期
6 王宗灵;李瑞香;朱明远;陈炳章;郝彦菊;;半连续培养下东海原甲藻和中肋骨条藻种群生长过程与种间竞争研究[J];海洋科学进展;2006年04期
7 由希华;王宗灵;郝彦菊;李瑞香;朱明远;石晓勇;喻龙;;东海原甲藻与塔玛亚历山大藻种群增长过程与种间竞争研究[J];海洋科学进展;2006年04期
8 刘潇;郝彦菊;王宗灵;李瑞香;由希华;朱明远;;营养盐浓度和初始细胞密度对东海原甲藻与塔玛亚历山大藻种间竞争的影响[J];海洋科学进展;2008年01期
9 孙佩敬;李瑞香;徐宗军;朱明远;石金辉;;亚洲沙尘对三种海洋微藻生长的影响[J];海洋科学进展;2009年01期
10 黄昌春;李云梅;孙德勇;乐成峰;王利珍;王鑫;;太湖水体浮游植物光谱吸收系数参数化模型研究[J];海洋科学进展;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 钟成华;任春坪;张文东;刘鹏;;长江、嘉陵江重庆城区段水体富营养化问题初步研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
2 管锋;段梦兰;黄飞;姜海亮;;深海管道卷管铺设模拟试验方案研究[A];2011年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2011年
3 殷高方;张玉钧;王志刚;肖雪;张恺;段静波;赵南京;刘文清;;基于荧光传感方法的藻类在线监测技术研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 罗梦森;何浪;彭华青;;太湖蓝藻生长发育与水环境的关系分析[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年
5 于玉贞;谢立全;孙逊;;渗流作用下的江河岸坡冲刷变形分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
6 李红敬;;雅鲁藏布江水质时空特征分析[A];全国水土保持与荒漠化防治及生态修复交流研讨会论文集[C];2009年
7 王冬梅;程和琴;周丰年;杨忠勇;和玉芳;吴敬文;;近岸沙波分布区桥墩局部冲刷深度的估算[A];第二十一届海洋测绘综合性学术研讨会论文集[C];2009年
8 徐黎明;杨品红;李梦军;覃忠元;张倩;王晓艳;谢春华;;西湖围网养殖对水体理化、生物因子的影响[A];中国南方十六省(市、区)水产学会渔业学术论坛第二十六次学术交流大会论文集(上册)[C];2010年
9 赵志舟;周华君;;川江弯曲分汊河段卵石浅滩航道整治技术研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
10 关春江;卞正和;闫启仑;;水母暴发的生物修复对策[A];中国海洋学会2005年学术年会论文汇编[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李瑛;延迟荧光信息处理技术在植物光合及逆境生理检测中的应用[D];大连海事大学;2010年
2 李杰;Falls Lake水库水质的数值模拟研究及分析[D];中国海洋大学;2010年
3 韩艳;海底管线的冲刷与导流防护技术研究[D];中国海洋大学;2010年
4 余云军;胶州湾流域与海岸带综合管理研究[D];中国海洋大学;2010年
5 付学军;多管藻(Polysiphonia urceolata Grev)藻胆体中的藻胆蛋白特征分析[D];中国海洋大学;2010年
6 任景玲;长江流域及黄、东海铝的生物地球化学循环及其影响因素研究[D];中国海洋大学;2010年
7 翟红昌;基于HPLC技术的南海北部浮游植物色素与群落结构研究[D];中国海洋大学;2010年
8 王敏;分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D];合肥工业大学;2010年
9 刘高峰;长江口水沙运动及三维泥沙模型研究[D];华东师范大学;2011年
10 钱一武;北京市门头沟区生态修复综合效益价值评估研究[D];北京林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王培丽;从水动力和营养角度探讨汉江硅藻水华发生机制的研究[D];华中农业大学;2010年
2 赵永晶;新疆乌伦古湖底栖动物群落结构的研究[D];华中农业大学;2010年
3 杨慧君;循环水养殖池塘浮游生物群落结构变化规律的研究[D];华中农业大学;2010年
4 高宝峰;汉江中下游铜锈环棱螺重金属分布及生物指示作用[D];华中农业大学;2010年
5 黄传灵;内源性营养盐对藻类生长机制的影响与调控研究[D];安徽工程大学;2010年
6 隋丰阳;松嫩平原部分地区湖泊、泡沼藻类植物的初步研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
7 吴颖靖;鄱阳湖湖区水体营养盐分布格局及富营养化动态分析[D];中南林业科技大学;2009年
8 房殿荣;黄河下游堤防溃口土体的冲刷性能[D];郑州大学;2010年
9 刘磊;多泥沙河流水库优化调度研究[D];郑州大学;2010年
10 郭颂歌;浅水流动及其挟沙状态下的数值模拟[D];大连理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王志红,陈华;福建水华微囊藻的急性毒性及肝脏损伤作用[J];海峡药学;2002年01期
2 费尊乐;;近海水域漫衰减系数的估算[J];黄渤海海洋;1984年01期
3 费尊乐,C.C.Trees,李宝华;利用叶绿素资料计算初级生产力[J];黄渤海海洋;1997年01期
4 李宝华,傅克忖;南黄海浮游植物与水色透明度之间相关关系的研究[J];黄渤海海洋;1999年03期
5 李武,张士魁,吴曙初,辛海英;北黄海水中辐照度的分布变化特征[J];黄渤海海洋;1997年02期
6 李泽军;从水体叶绿素含量评价于桥水库富营养化程度[J];河北水利水电技术;2001年06期
7 高月香;张永春;;水文气象因子对藻华爆发的影响[J];水科学与工程技术;2006年02期
8 王秉心,俞永正,袁存和,瞿美岐;臭氧在水产养殖上的应用[J];渔业现代化;2000年02期
9 孔庆瑜,陈远策;武昌东湖水体污染的航空遥感分析[J];湖北大学学报(自然科学版);1990年01期
10 石田;鄂西香溪河流域工业结构优化调整的研究[J];湖北大学学报(自然科学版);1996年02期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 姜海萍;河口富营养化及其与赤潮生态关系的研究[D];河海大学;2002年
2 邓云;大型深水库的水温预测研究[D];四川大学;2003年
3 钟成华;三峡库区水体富营养化研究[D];四川大学;2004年
4 张晟;三峡库区水体中营养盐与浮游生物量分布特征[D];西南农业大学;2005年
5 赵亮;渤海浮游植物生态动力学模型研究[D];青岛海洋大学;2002年
6 叶麟;三峡水库香溪河库湾富营养化及春季水华研究[D];中国科学院研究生院(水生生物研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 易文利;不同营养盐对铜绿微囊藻生长的室内模拟研究[D];西北农林科技大学;2005年
2 赵颖;水文、气象因子对藻类生长影响作用的试验研究[D];河海大学;2006年
3 吴小一;河流水环境数值模拟及可视化研究[D];重庆大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩霜;王欢;蔡庆华;邓红兵;吴钢;;香溪河库湾春季水华期间悬浮颗粒物粒度动态的初步研究[J];水生生物学报;2006年01期
2 杨正健;刘德富;易仲强;马骏;杨霞;纪道斌;;三峡水库香溪河库湾拟多甲藻的昼夜垂直迁移特性[J];环境科学研究;2010年01期
3 赵炎;曾源;吴炳方;王强;袁超;许志榕;;三峡水库香溪河支流水域温室气体排放通量观测[J];水科学进展;2011年04期
4 徐国宾;王雅萍;马超;;三峡水库调峰运行下的香溪河水动力二维数值模拟[J];水资源与水工程学报;2009年04期
5 辛小康;尹炜;叶闽;;水动力调控三峡库区支流水华方案初步研究[J];水电能源科学;2011年07期
6 王海云;三峡水库蓄水对香溪河水环境的影响及对策研究[J];长江流域资源与环境;2005年02期
7 冉祥滨;于志刚;陈洪涛;姚庆祯;米铁柱;;三峡水库蓄水至135m后坝前及香溪河水域溶解无机汞分布特征研究[J];环境科学;2008年07期
8 曾辉;宋立荣;于志刚;陈洪涛;;三峡水库“水华”成因初探[J];长江流域资源与环境;2007年03期
9 赵军;于志刚;陈洪涛;冉祥滨;姚庆祯;米铁柱;;三峡水库156m蓄水后典型库湾溶解态重金属分布特征研究[J];水生态学杂志;2009年02期
10 何春化;芬芳四溢香溪河[J];当代矿工;1990年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐国宾;王雅萍;马超;;三峡水库调峰运行下的香溪河水质数值模拟[A];水力学与水利信息学进展 2009[C];2009年
2 陈洪涛;姚庆祯;于志刚;;三峡水库蓄水后香溪河库湾溶解氧的分布特征[A];中国海洋湖沼学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2007年
3 辛小康;尹炜;李迎喜;;水动力调控三峡支流库湾水华初步方案研究[A];河湖水生态水环境专题论坛论文集[C];2011年
4 杨达源;崇婧;吴江华;蒋晓伟;;长江三峡库岸稳定性研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
5 汪汉胜;;三峡水库蓄水引起的表面动力学响应[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年
6 李崇明;;三峡水库的富营养化发生条件研究[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
7 黄真理;李锦秀;李崇明;;三峡水库建库前后的管理水环境容量[A];中国水利学会2002学术年会论文集[C];2002年
8 ;三峡工程建设期水库管理调研报告[A];水库经济论文集(2005年)[C];2005年
9 张华忠;;三峡水库移民综合监理研究[A];水库经济论文集(2007年)[C];2007年
10 叶闽;臧小平;杨国胜;邱波;;三峡水库水体中氮磷影响研究[A];中国水利学会2002学术年会论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴平;与三峡水库共美丽[N];中国化工报;2009年
2 望作信;香溪河“水上黄金线”启动[N];中国水运报;2008年
3 记者 覃燕妮;优先保证群众出行和生产生活[N];三峡日报;2008年
4 谢湘宁 望晓东;兴发的香溪河[N];中国化工报;2003年
5 李先宏 通讯员 郑家裕 刘紫荣 秦建华;香溪河的期盼[N];湖北日报;2007年
6 李飞万银;宜昌投巨资治理香溪河[N];中国环境报;2007年
7 记者 杨念明实习生 种婷婷;长江支流香溪河水华消失[N];湖北日报;2008年
8 本报记者 黄勇;迅速反应 突查香溪河[N];中国环境报;2003年
9 记者 吉明亮 报道组 周长春;香溪河成了“香水河”[N];金华日报;2005年
10 胡爱民;三峡水库面临“水华”威胁[N];中国化工报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 渠晓东;香溪河大型底栖动物时空动态、生物完整性及小水电站的影响研究[D];中国科学院研究生院(水生生物研究所);2006年
2 曹广晶;三峡水库综合优化调度研究[D];天津大学;2004年
3 钟成华;三峡库区水体富营养化研究[D];四川大学;2004年
4 廖晓勇;三峡水库重庆消落区主要生态环境问题识别与健康评价[D];四川农业大学;2009年
5 张晟;三峡库区水体中营养盐与浮游生物量分布特征[D];西南农业大学;2005年
6 黄川;三峡水库消落带生态重建模式及健康评价体系构建[D];重庆大学;2006年
7 杨钢;三峡水库水质污染及次级河流富营养化潜势研究[D];重庆大学;2004年
8 刘昭伟;三峡水库岸边水域水环境特性及承载能力研究[D];清华大学;2005年
9 谢更新;水环境中的不确定性理论与方法研究——以三峡水库为例[D];湖南大学;2005年
10 冉祥滨;三峡水库营养盐分布特征与滞留效应研究[D];中国海洋大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨正健;基于藻类垂直迁移的香溪河水华暴发模型及三峡水库调控方案研究[D];三峡大学;2010年
2 肖乃尧;河道型水库支流库湾富营养化模型研究及应用[D];河海大学;2007年
3 叶绿;三峡库区香溪河水华现象发生规律与对策研究[D];河海大学;2006年
4 刘流;三峡水库支流库湾水温分层及其对水华的影响[D];三峡大学;2012年
5 陈小婷;香溪河河口—高阳段土质岸坡稳定性评价[D];成都理工大学;2007年
6 吴乃成;应用底栖藻类群落评价小水电对河流生态系统的影响[D];中国科学院研究生院(水生生物研究所);2007年
7 傅小城;小水电站对香溪河底栖动物的影响[D];中国科学院研究生院(水生生物研究所);2007年
8 许学鹏;三峡水库初期蓄水对嘉陵江下游及河口段水体富营养化影响研究[D];重庆大学;2011年
9 区铭亮;三峡水库调度下鄱阳湖水体中氮磷浓度变化特征研究[D];东华理工大学;2012年
10 库夭梅;三峡水库渔业现状及发展对策研究[D];中国农业大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026