三峡库区澎溪河河段间水华程度差异及其机制

作者：罗晓佼; 张钘; 黄伟; 胡鹏飞; 谭炳圆; 张磊^*

来源：环境科学, 2023, 44(01): 282-292.

DOI：10.13227/j.hjkx.202204018

• 三峡库区
• 澎溪河
• 断面
• 水华
• 长江回水
• 内源磷迁移

三峡大坝蓄水以来，库区50%一级支流水华频发，且不同支流水华高发断面的地理位置不同，受干流影响程度存在差异.为探讨水华暴发的河段差异，及其与长江回水的关系，以库区一级支流澎溪河为例，在2019年春季水华季，进行了间隔期一周、总时长一个月的采样，从河口至上游设置7个采样断面(PX1～PX7),根据各断面的垂向水温和电导率特征推断长江回水的影响范围和形式；并通过对水华高发的高阳平湖断面(PX5)和分别距其4 km的上游断面(PX6)和下游断面(PX4)的水文、水质和底泥营养盐等指标，探究断面间水华暴发程度的差异及其机制.结果表明，水华季澎溪河下游(PX1～PX4)的ρ(Chl-a)较低，为14.55～44.00μg·L-1,上游(PX5～PX7)则达到42.66～175.40μg·L-1,其中PX5的ρ(Chl-a)最高时达413.00μg·L-1,显著高于其余位点(P<0.05).温度和电导率结果显示，4～5月长江干流回水从中下层潜入澎溪河，下游(PX1～PX4)处于长江干流回水与澎溪河上游来水的交汇区域，水体不稳定，不利于水华暴发；而澎溪河中上游(PX5～PX7)未直接受到长江干流回水的影响，营养交换以垂向为主.PX4～PX6的水体各层的n(TN)/n(TP)和n(DTN)/n(DTP)均值多数远高于16,水体营养盐为磷限制状态.采样期内，PX5底泥全磷均值为相距仅4 km的上游PX6断面的91%,而其表层水体总磷为PX6的180%.产生该现象的原因为PX5水面宽度是PX6的3.6～4.7倍，PX5过风距离更长，在库区多河谷少风和低风速条件下，风浪对PX5的扰动强于PX6,导致PX5底泥释放的营养盐更易补给表层水体，故PX5处水华最严重.可见，导致库区支流水华的主要原因是水体分层稳定性和内源磷的供应.水体分层稳定性主要受干流回水影响；而中上游水体内源磷的供应受库区支流特殊水体分层现象(表密度层)的影响，其受天气扰动的时间和程度可用于预测预警水华暴发的时间和规模.

• 单位
  西南大学