三峡库区水质空间特征及影响机制研究

作者：习文祥; 祝贤彬^*; 潘红忠; 姚华明; 刘明亮

来源：人民长江, 2023, 1-16.

• 三峡库区
• 水质
• 空间特征
• 影响机制
• 随机森林

三峡工程建设运行后水库生态环境问题一直备受关注，库区水质状况复杂且不断变化，但在水库调度下库区水质空间特征及影响机制仍需探究。本文基于三峡水库2021年11个长江干流断面和2个支流断面的监测数据，利用水质指数(WQI)评价库区水质状况，并结合主成分分析(PCA)、Pearson相关性分析、单因素方差分析(One-way ANOVA)及随机森林(Random forest，RF)方法探究三峡库区在水库调度影响下水质的空间特征及影响机制。结果表明：(1)从空间尺度上看，各水质参数的变化具有明显的空间异质性，总体上水质状况从上游至坝前(朱沱到巫峡口断面)有所好转，朱杨溪断面的水质情况最差；(2)从月尺度上看，不同水质参数和WQI随年度水库调度规划期发生变化，TP和CODMn的浓度总体上呈现汛期(6-9月)>消落期(1-6月)和蓄水期(9-10月)>高水位期(10-12月)的特征，而DO、pH及WQI与前者相反，在消落期下降，汛期相对稳定，在蓄水期逐渐上升；(3)生态调度有益于库区水质，推测由于5月29日至6月3日和6月16日至22日开展2次以“促进产漂流性卵鱼类繁殖”为目标的生态调度使得6月份库区水质明显提升；(4)多种统计分析手段结合RF方法表明，不同水质参数之间存在明显关联，TN、TP、NH3-N及CODMn之间呈显著正相关(r > 0.3， p < 0.01)，pH和DO呈显著正相关(r = 0.428， p < 0.01)，各参数均显著影响三峡库区WQI(p < 0.01)，其中浊度是影响三峡库区水生生物的水质的最重要参数。本文的研究结果可为三峡库区水环境可持续发展和水资源合理配置提供理论依据。

• 单位
  中国长江电力股份有限公司; 长江大学