三峡水库典型支流库湾不同水团水交换特征的定量标识及其动力学模拟

基本信息
批准号:51509066
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:22.00
负责人:程瑶
学科分类:
依托单位:河北工程大学
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王启文,韩院彬,赵晓杰,李亚军,付潇然
关键词:
动力模拟平均存留时间三峡水库标识水交换
结项摘要

The water residence time and stratification are the main factors of tributary algal bloom in Three Gorges Reservoir, temporal and spatial distribution of the average residence time in tributary is not considered in traditional computation and simulation. Physical processes of phytoplankton gathering and transporting cannot be explained clearly..The typical tributaries and adjacent trunk streams chosen from Three Gorges Reservoir are studied in this research. Combining stable isotopic tracing methods with three-dimensional dynamic simulation, the characters of different water parcels in the tributary are identified quantitatively. Temporal and spatial distribution of tributary water exchange is analyzed with spatial-based average residence time. Frontal surface, blending and stratification which resulted from the interaction of main stream and tributary are depicted. Influences of the reservoir water storage and discharge on tributary water parcel’s structure and associated effects of nutrients transporting and phytoplankton gathering are clarified. The research result which is an innovation combining stable isotopic tracing methods with three-dimensional dynamic simulation develops a new appreciation for ecological water conservancy and provides scientific supports for overall and accurate solutions to the factors of eutrophication of tributaries.

水体滞留和分层是导致三峡水库支流水华的主要因素,传统的模拟计算未充分考虑到支流水团存留时间的空间异质性,因而不能很好解释驱动支流浮游植物聚散迁移的物理过程。.本项目拟选择三峡库区典型支流及毗邻干流为研究区域,运用稳定同位素水团示踪和三维动态模拟相结合的手段,定量标识支流库湾不同水团性质,以空间分布式的平均存留时间为主要指标,明晰支流水交换周期的时空分布特征,刻画库区干-支流水团交互的锋面、混合、层化过程,阐明工程蓄放调度对支流水团结构以及伴生的营养盐输运、浮游植物分布聚集的影响。课题的成果将通过水团示踪技术与新模拟技术相结合的方案,实现水库生态水利学的新认识,为全面、准确的回答库区支流富营养化的发生机理提供科学支撑。

项目摘要

本项目选择三峡库区的朱衣河、梅溪河、草堂河三条不同类型的支流及毗邻干流为研究区域,运用氢氧稳定同位素和三维数值模拟相结合的手段,对干-支流相互作用的支流库湾水交换过程、水体平均存留时间的时空分布和支流水体平均存留时间对三峡水库调蓄方案的时空响应过程进行了研究。结果表明:三峡水库蓄水后,库区内支流从山区河流转变为河道型水库,其水动力、水交换特性发生了根本性改变。由干-支流水温差造成密度流取代了重力成为了维持支流库湾水体运动的首要驱动力,这也使得支流库湾区别于天然河流和湖泊。在密度流的驱动下,长江干流灌入到支流库湾的水量远大于水位变化引起的水量,使得来自长江的水团成为了支流库湾水体的主要成分。此外,由于在三峡水库调度和密度流的共同作用下,支流库湾水体交换呈现明显的时空变化特征,水体平均存留时间不但在平面上梯度变化不均匀,而且还呈现显著的表底差异,这也与传统的河流和湖泊有明显的差异。三峡水库的水位调度对小型支流和与长江联系密切支流的水体平均存留时间有接近同步的影响,但是对于大型支流水体平均存留时间的影响则存在大约60天的滞后效应。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
3

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020
4

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

DOI:10.15986/j.1006-7930.2017.06.014
发表时间:2017
5

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.19.016
发表时间:2020

程瑶的其他基金

相似国自然基金

1

三峡水库调度对典型支流库湾水华的影响规律及机制研究

批准号:51209123
批准年份:2012
负责人:纪道斌
学科分类:E1009
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

三峡水库典型支流库湾分层异重流及其水环境效应

批准号:51009080
批准年份:2010
负责人:黄钰铃
学科分类:E1009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

三峡水库支流库湾水环流模式演变规律及其环境效应研究

批准号:51779128
批准年份:2017
负责人:纪道斌
学科分类:E1009
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
4

三峡水库主要支流库湾浮游动物对水库水利调度和库湾水动力过程的生态响应

批准号:30570295
批准年份:2005
负责人:薛俊增
学科分类:C0305
资助金额:28.00
项目类别:面上项目