三峡大坝上下游水质时空变化特征

作者：张馨月; 马沛明; 高千红; 严海涛; 钱宝^*

来源：湖泊科学, 2019, 31(03): 633-645.

• 水质
• 多元分析
• 时空变化特征
• 三峡大坝
• 上下游

为探索三峡大坝上下游(坝上99.9 km、坝下63.0 km、全长162.9 km)水质时空变化特征,运用主成分分析和方差分析对2016年近坝段水质时空变化特征进行了分析.主成分分析表明,水文因子流量(Q)、气温(T)、水位(Z)和水质因子(水温(WT)、pH、电导率(EC)、溶解氧(DO)、悬浮物(SS)、高锰酸盐指数(CODMn)、硫酸盐(SO24-)、氟化物(F-)、总硬度(T-Hard)、硝态氮(NO3--N)、总氮(TN)和硒(Se))的变化主导着研究区域水质变化;各采样点主成分得分和双因素方差分析结果显示研究区域水质因子时间变化主要呈现出季节和不同水库运行时期的差异.消落期(2-5月),T-Hard、F-、SO24-和EC是影响河流水质变化的主导因子;汛期(7-8月),Q、SS、CODMn、NO3--N、TN和Se是影响河流水质变化的主导因子; T和WT主导着汛末(9月)河流水质变化,并引起了DO等理化特性的变化;高水位运行期(12月),Cl-是影响河流水质变化的主导因子.现阶段,DO、有机污染物(CODMn)、无机盐(SO24-和F-)、营养盐类(NO3--N和TN)、类金属元素(Se)和水体的矿化程度(T-Hard)的变化主导着区域水质的变化,是三峡大坝近坝段水域水质的控制因子.方差分析表明,河流的理化特性(DO、p H和SS)、营养盐组分构成(NH3-N和NO3--N)、无机盐类(EC和Cl-)、石油类有机污染物及粪大肠菌群(FC)等指标在坝上与坝下断面存在显著性差异.气温、水温、降雨、含沙量的季节性影响因素和水库调度运行模式是影响近坝段水质时间差异的主要因子;空间差异主要受城区污染排放和三峡水库调度引起的坝上和坝下水文和水动力学条件差异影响.因此控制研究区域因人类活动等造成的外源性污染,并针对不同类污染物质的季节变化特征实施合理的水库运行方式是近坝段水质提升的关键.

• 单位
  水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室; 水利部中国科学院水工程生态研究所; 长江水利委员会; 长江水利委员会水文局