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水能梯次开发对磷的拦截效应

作　者: 黎慧卉
导　师: 吴攀；王宝利
学　校: 贵州大学
专　业: 环境工程
关键词: 猫跳河梯级水库磷 CODMn 富营养
分类号: TV72
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着社会经济的逐步发展,越来越多的国家和地区在众多河流上大规模筑坝建库。水库在给人们带来生活便利和经济效益的同时,也带来了一系列的环境问题。因此,大量修建水库造成的“水库效应”已经在全球范围内广泛出现。我国的梯级水库已经在大范围地建设,而贵州省更是蕴含丰富的水资源。乌江流域上已建和在建的大型水库不乏少数。作为乌江一条重要支流的猫跳河是贵州水利开发最早的一条河流,也是全国第一条完成全流域梯级水电开发的河流,全河流分六级开发。目前在国内对于梯级水库开发的研究较少,对这种全流域梯级开发的研究更是匮乏。因此本文对猫跳河及其流域上的水库进行研究具有重要的理论和现实意义。本文在2007年7月到2008年6月对猫跳河流域及其上面的梯级水库进行了为期一年的按月采样。分析了猫跳河流域和其梯级水库的总磷（TP）、可溶性磷酸盐（SRP）、颗粒磷（PP）和高锰酸盐指数(COD_Mn)。研究发现:1)与乌江干流相比,猫跳河流域具有更高的含磷量。在采样期间,TP在0.025-0.160mg/L之间,平均值为0.072mg/L;SRP在0.008-0.068mg/L之间,平均值为0.026mg/L;TDP在0.001-0.108mg/L之间,平均值为0.040mg/L;PP在0.001-0.092mg/L之间,平均值为0.028mg/L;。2)猫跳河流域表层COD_Mn,春季在2.82—5.40 mg/L,平均值为3.17mg/L;夏季在1.63—4.33 mg/L,平均值为3.23 mg/L;秋季在1.69—5.13 mg/L,平均值为3.19 mg/L;冬季在4.23—8.77 mg/L,平均值为6.33 mg/L。COD_Mn在全流域上也基本呈现出下游水库含量低于上游水库含量的特征。3)猫跳河流域的磷和COD冬季时普遍偏高,可能是由于丰水期和平水期水量较冬季更大,对猫跳河流域有稀释作用。而在冬季时,地表径流极少,各水库又开始蓄水,猫跳河流域基本丧失水体自净作用,因此生源要素含量较高。在冬季猫跳河流域部分地区甚至有干涸现象,也充分地说明了这点。这些现象也符合猫跳河流域喀斯特地区工程性缺水,存不住水的特征。4)猫跳河流域的水库中,春季和夏季是水库分层期,而到夏末秋初才混合均匀。5)红枫湖和百花湖在夏季和秋季时,PP含量较少,可能是秋季属于贵阳的多雨季节,农肥施用也较少;外界对支流的污染有所减少,并且雨水稀释了表层水体,水体流速加快,造成PP含量减少。SRP在夏季含量较低,可能是由于夏季水温较高,光照充足,比较适合藻类的生长,而在磷的各种形态中,可溶性磷酸盐（SRP）是最易被藻类吸收的一类。在冬季时,表层水体中PP含量较高,而SRP含量较低,而在夏季时,SRP和PP的含量都不高,说明了红枫湖和百花湖受到外来污染源比较严重。各水库都表现出随着水深的增加而增加,TP的含量在底部达到最高。说明底部的沉积物磷的释放对上覆水体有一定的影响。6)四个水库COD_Mn的变化规律相似,冬季较高,峰值均出现在3月份,这和PP的变化规律相类似。除百花湖外,均为表层水体的COD最高,这是因为COD主要靠泥沙沉积净化,水库中水体滞留时间较长,随着深度的变化COD会逐渐降低;到了底部,COD含量又开始增加,可能是由于有机物从底泥中释放出来,又引起了COD含量的增加。而百花湖是底部含量最高,这可能是因为百花湖底部处于极度缺氧状态,微生物在百花湖底部更容易腐烂降解造成的。7)猫跳河上各水库均处于富营养状态,其中红枫、百花和修文水库已经达到重度富营养,窄巷口水库和红岩水库处于中度富营养。8)猫跳河流域上梯级水库的修建对磷有一定的截留作用,越往下游TP含量越低。说明颗粒态物质日积月累地沉积在水库底部。春季、秋季、冬季截留的磷都在40%以上,而夏季截留的磷只有25%。说明外源磷的输入和地表径流的稀释作用对猫跳河表层TP的含量有一定的影响。

全文目录

中文摘要  5-7
Abstract  7-9
第一章绪论  9-17
  1.1 河流生源要素意义  9
  1.2 河流筑坝概况  9-11
  1.3 水库富营养化  11-13
  1.4 选题依据、研究意义和研究思路  13-17
第二章研究区域背景  17-21
  2.1 研究区域概况  17-18
    2.1.1 猫跳河流域概况  17-18
    2.1.2 水库概况  18
  2.2 猫跳河流域污染情况调查  18-21
第三章样品的采集与分析  21-25
  3.1 样品的采集  21-22
    3.1.1 采样点的选择  21
    3.1.2 采样前的准备  21
    3.1.3 水样的采集  21-22
  3.2 水样的处理与分析  22-25
    3.2.1 分析方法  24-25
第四章猫跳河流域磷的分布特征  25-34
  4.1 猫跳河流域理化参数特征  25-27
    4.1.1 水温  25
    4.1.2 溶解氧  25-27
    4.1.3 pH值  27
  4.2 猫跳河流域磷的分布特征  27-31
  4.3 猫跳河流域COD_(Mn)的分布特征  31-32
  4.4 小结  32-34
第五章梯级水库生源要素的分布特征  34-50
  5.1 各水库的物理参数特征  34-39
    5.1.1 水温  34-36
    5.1.2 溶解氧  36-38
    5.1.3 pH值  38-39
  5.2 各水库磷的分布特征  39-44
    5.2.1 TP的分布特征  41-42
    5.2.2 SRP的分布特征  42-43
    5.2.3 PP的分布特征  43-44
  5.3 各水库COD_(Mn)的特征  44-46
  5.4 各水库的富营养程度  46-47
  5.5 猫跳河上梯级水库对磷的拦截  47-48
  5.6 小结  48-50
第六章结论  50-53
  6.1 主要结论  50-52
  6.2 论文的创新点和不足  52-53
    6.2.1 论文的创新点  52
    6.2.2 论文的不足  52-53
致谢  53-55
参考文献  55-60
附录  60-61
  附录1 攻读硕士期间公开发表的论文  60-61

水能梯次开发对磷的拦截效应

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