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大黑汀水库水质时空变化特征及下游引水策略

水资源保护 2020年第2期36卷 65-72页

作者：吴涛王建波杨洁郝志香天津市水利科学研究院天津300061

为探究大黑汀水库2017年养鱼网箱拆除后水质特征,于2018年分季节采集水库表层和分层水样分析水库水质时空变化特征。结果表明:大黑汀水库表层水体总氮在冬季最高,总磷在夏季最高,硝态氮是溶解性无机氮中的主要成分;大黑汀水库总氮、硝... 详细信息

为探究大黑汀水库2017年养鱼网箱拆除后水质特征,于2018年分季节采集水库表层和分层水样分析水库水质时空变化特征。结果表明:大黑汀水库表层水体总氮在冬季最高,总磷在夏季最高,硝态氮是溶解性无机氮中的主要成分;大黑汀水库总氮、硝态氮、总磷和磷酸盐质量浓度总体上都表现出上游最高、中游次之、下游最低的空间分布特征,氨氮和亚硝态氮则相反;垂向上主要表现为夏季总磷质量浓度底层大于表层,与温跃层及溶解氧水平有关;养鱼网箱拆除后显著降低了水库总磷和磷酸盐质量浓度,氨氮质量浓度也显著降低,总氮和硝态氮质量浓度无显著变化;氮磷比表明磷是该水库水体富营养化的限制因子,因此养鱼网箱拆除能有效控制该水库富营养化进程;根据水质时空分布特征,下游引水应避免在冬季取水,引水高度上应选择从坝前中层水柱取水。

关键词：水质富营养化氮磷比养鱼网箱引水策略大黑汀水库于桥水库

冬季大黑汀水库沉积物-水界面氮磷赋存特征及交换通量

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中国环境科学 2019年第3期39卷 1217-1225页

作者：文帅龙吴涛杨洁李鑫龚琬晴钟继承中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室江苏南京210008 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 天津市水利科学研究院天津300061 苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215009

本文研究了大黑汀水库表层沉积物碳氮磷污染负荷及分布特征,利用Peeper(pore water equilibriums)技术获取沉积物-水界面氮磷剖面特征,分析大黑汀水库间隙水氮磷分布的空间差异;采集沉积物无扰动柱样用静态培养法对其水土界面氮磷交换... 详细信息

本文研究了大黑汀水库表层沉积物碳氮磷污染负荷及分布特征,利用Peeper(pore water equilibriums)技术获取沉积物-水界面氮磷剖面特征,分析大黑汀水库间隙水氮磷分布的空间差异;采集沉积物无扰动柱样用静态培养法对其水土界面氮磷交换速率进行估算.结果表明:沉积物中TN、TP和TOC的含量分别在729～5894mg/kg、1312～2439mg/kg和0.5%～5.6%之间,沉积物中氨氮(NH_4^+-N)、硝酸盐氮(NO_3^--N)、亚硝酸盐氮(NO_2^--N)和活性磷(PO_4^(3-)-P)含量分别在0.6～202.9、34.4～168.3、0.1～0.3和16.1～75.2mg/kg之间,主要表现为下游含量高于上游,空间分布特征明显;沉积物C/N表明该水库有机质主要来源于水体内部,与人类网箱养殖活动有关.间隙水中NH_4^+-N和PO_4^(3-)-P浓度远高于上覆水,表明大黑汀水库间隙水具有向上覆水体扩散营养盐的潜力.在垂直方向上间隙水中NH_4^+-N浓度随深度的增加而变大,PO_4^(3-)-P浓度具有在0～4cm快速增加,之后表现出逐渐降低的趋势.静态释放结果表明,沉积物-水界面NH_4^+-N和PO_4^(3-)-P的交换通量分别为3.5～110.5mg/(m^2·d)和0.1～1.6mg/(m^2·d),NO_3^--N和NO_2^--N交换通量在-112.5～157.2mg/(m^2·d)和0.04～0.94mg/(m^2·d)之间.NH_4^+-N、NO_3^--N和PO_4^(3-)-P在下游表现出较高的释放速率.较高的沉积物内源负荷使得大黑汀水库沉积物具有较大的向上覆水释放营养盐的潜力,改善水库沉积物污染状况是治理大黑汀水库水体环境的必要之举.

关键词：大黑汀水库营养盐沉积物-水界面间隙水释放通量

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大黑汀水库岩基混凝土重力坝监测数据分析

水利水电技术 2005年第4期36卷 102-104页

作者：顾辉水利部河北水利水电勘测设计研究院天津300250

大黑汀水库拦河坝设计采用多种降低坝基扬压力的对策,提高了大坝安全度.运行多年后,发现坝基廊道排水孔排出异物,沉积在排水沟中.实测资料与设计比较,经反馈分析,大坝上游帷幕大部分失效,渗透途径畅通,渗透水流对坝基断裂冲蚀扩大,形成... 详细信息

大黑汀水库拦河坝设计采用多种降低坝基扬压力的对策,提高了大坝安全度.运行多年后,发现坝基廊道排水孔排出异物,沉积在排水沟中.实测资料与设计比较,经反馈分析,大坝上游帷幕大部分失效,渗透途径畅通,渗透水流对坝基断裂冲蚀扩大,形成化学及机械管涌.坝基与混凝土接触面未见破坏痕迹,沿坝轴线方向坝基扬压力基本合理.

关键词：岩基矮宽缝混凝土重力坝监测分析大黑汀水库

大黑汀水库主坝坝基21~#坝段量水堰异常值原因分析

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水利水电技术 2014年第8期45卷 52-55,61页

作者：赵利锋苏春荣高彦国周世虎水利部海委引滦工程管理局河北唐山064300

大黑汀水库主坝坝基21#坝段量水堰在运行过程中,监测测值出现异常偏大值,超过历史最大值一倍多。通过监测系统测试,现场及监测资料检查,采用统计模型回归分析、环境量过程线分析,并结合水平位移和垂直位移资料分析,全面解析量水堰异常... 详细信息

大黑汀水库主坝坝基21#坝段量水堰在运行过程中,监测测值出现异常偏大值,超过历史最大值一倍多。通过监测系统测试,现场及监测资料检查,采用统计模型回归分析、环境量过程线分析,并结合水平位移和垂直位移资料分析,全面解析量水堰异常偏大值产生的原因,得出结论:21#坝段量水堰异常值是由气温、水位以及监测特殊坝段等多种因素共同影响引起的,符合混凝土重力坝坝体正常运行规律,不存在破坏性渗漏。

关键词：安全监测渗流监测量水堰资料分析混凝土重力坝大黑汀水库

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大黑汀水库水温分层及水质响应特性研究

大黑汀水库水温分层及水质响应特性研究

作者：李步东河北工程大学

学位级别：硕士

大黑汀水库是滦河水系上一座大Ⅱ型饮用水水源地水库,其与潘家口水库联合调度,起到防洪、供水、发电等功能。坝前水深可达25m以上,夏季具有稳定的水温分层现象。本文以大黑汀水库为研究对象,采用数值模拟、水质原位监测以及实验室测试... 详细信息

大黑汀水库是滦河水系上一座大Ⅱ型饮用水水源地水库,其与潘家口水库联合调度,起到防洪、供水、发电等功能。坝前水深可达25m以上,夏季具有稳定的水温分层现象。本文以大黑汀水库为研究对象,采用数值模拟、水质原位监测以及实验室测试相结合的方法,系统的研究了大黑汀水库水温季节性分层和水质的演变特征;搭建了适用于大黑汀水库的三维水动力及水温模型。在此基础上探讨了水环境对水温分层的响应特性,并提出相关改善措施。论文的主要研究成果及结论如下:（1）基于MIKE 3软件搭建了适用于大黑汀水库的三维水温模型,该模型综合考虑了大黑汀水库的水文气象数据,利用2018年4月2月的实测水温数据,对模型的水温模型参数进行率定和结果验证,模拟结果与实测数据吻合良好。（2）大黑汀水库存在明显的季节性水温分层现象,分层期为5～9月份,受到水温分层的影响,水体中溶解氧、叶绿素a、pH值也呈现出类似的分层现象。其中,表层水体溶解氧可达到饱和甚至过饱和状态,而底层水体却呈现缺氧状态;pH值在5～6月底层水体有下降趋势,但大黑汀水库水体整体上偏碱性;叶绿素a在10m水深以下含量较低,全年几乎无任何变化,表层水体中叶绿素a在6月达到全年最高,在20.0μg/L及以上,超出水华爆发预警值,这是由于水温分层期间,浮游植物可以稳定的存在于适宜其繁殖的表层水体中,同时也是造成大黑汀水库夏季突发性水华爆发的主要原因。（3）水温稳定分层期间,底层水体逐渐形成缺氧环境并向上覆水体释放大量的Fe、Mn以及磷等污染物,7月份Fe和Mn离子浓度相较于6月均有大幅度升高,浓度分别为0.47mg/L和0.19mg/L,分别约为家标准限值的16倍和19倍。上、中、下层水体中TP浓度分别为0.04mg/L、0.08mg/L和0.17mg/L。造成水体底部水质恶化。当水温分层消亡瓦解时,这些污染物质随着水体对流扩散至表层,再次造成水质恶化,爆发水华事件。基于上述研究,水温分层及消亡过程对水质和浮游动植物的垂向分布产生的影响是大黑汀水库水华爆发的主要原因,因此,提出利用人控调度与曝气充氧技术两种改善措施,通过破坏水温分层结构以及向底部水体补充氧气的方式,破坏浮游藻类适宜的生长环境和抑制底泥沉积物污染物的释放,预防藻类水华的发生。

关键词：大黑汀水库 MIKE3 水温模拟水温分层水质响应

基于主成分分析及WQI_(min)的大黑汀水库水质评价

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河南师范大学学报（自然科学版） 2021年第3期49卷 52-58,124页

作者：朱长军赵方星李步东王世岩郝文龙河北工程大学能源与环境工程学院河北邯郸056038 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210009 中国水利水电科学研究院水生态环境研究所北京100038

大黑汀水库是引滦枢纽的源头,水质优劣关乎周边地区饮水安全.其水质评价当前尚处于以单指标和多指标分析简单综合的阶段.将主成分分析法与最小水质综合指数(WQI_(min))法相结合,基于2019年大黑汀水库不同水期水质监测数据,对大黑汀水库... 详细信息

大黑汀水库是引滦枢纽的源头,水质优劣关乎周边地区饮水安全.其水质评价当前尚处于以单指标和多指标分析简单综合的阶段.将主成分分析法与最小水质综合指数(WQI_(min))法相结合,基于2019年大黑汀水库不同水期水质监测数据,对大黑汀水库水质进行定量评价.结果表明,2019年大黑汀水库水质状况整体评价为中等,丰水期水质状况略优于平水期与枯水期,坝头水质状况略优于库尾,且水质状况从坝头至库尾呈递减趋势.基于主成分分析法所筛选出的对水库水质状况影响较大的水质因子说明该时段大黑汀水库的主要污染类型属于有机型及富营养化污染.以平水期为例,在充分考虑环境因子权重的前提下,基于主成分分析的WQI_(min)在水环境综合水质评价方面有一定的可行性与参考价值.

关键词：大黑汀水库主成分分析 WQI_(min) 水质评价