南方水库热分层消亡期混合层深度及缺氧区时空变化特征——以南宁市天雹水库为例

作者：陈宇; 李一平^*; 朱雅; 郭晋川; 吴卫熊; 魏尧; 王璨; 商鹤琴; 王煜

来源：湖泊科学, 2023, 35(05): 1623-1634.

• 天雹水库
• 热分层
• 混合层深度
• 缺氧区
• 气象因子
• 驱动因素

湖库热分层消亡引起的突发性水质恶化现象引起了广泛的关注,我国南方水库大多是暖单次混合型湖泊,每年混合一次,导致水库水质周期性下降,但目前对南方水库热分层消亡过程的高频监测研究较少。为探究我国南方水库热分层消亡期水体混合过程的时空变化规律及驱动因素,以广西南宁天雹水库为例,于冬季热分层消亡期(2019年11月—2020年2月)对水库多点位水体理化指标开展原位监测,并利用自建气象站获取气象水文数据。结果表明:(1)水库热分层消亡期间,过渡区水深较浅可在短期内达到完全混合状态且缺氧区同步消失;而湖泊区混合过程整体滞后于过渡区,混合层深度由6.85 m增加至13.65 m,缺氧区逐渐减小,缺氧指数(AI)由0.40减小至0.07,直至水体完全混合后缺氧区消失;水库过渡区较湖泊区提前约40 d达到完全混合状态。(2)气象因子是引起热分层结构变化的主要因素,气温(T)、辐射(R)与混合层深度(MLD)呈现显著负相关(RT=0.927、RR=0.925,P<0.01),风速(WS)与MLD呈现显著正相关(RWS=0.728,P<0.01);气温变化是热分层结构破坏的关键因子。(3)热分层消亡期水体理化指标受到混合程度的影响较为显著,水温与混合层深度呈现显著负相关(R=0.868,P<0.01),DO、pH、ORP与MLD呈现显著正相关(RDO=0.747,RpH=0.761,RORP=0.747,P <0.01)。热分层消亡为突发性水质恶化提供了环境条件,应密切关注水库分层破坏过程中水体理化指标变化对整个库区水质的影响。

• 单位
  浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室; 河海大学; 广西壮族自治区水利科学研究院