海湾水库底边界层对库水咸化的影响及防治措施

摘要

水资源短缺成为制约我国经济社会可持续发展的主要因素，特别是沿海地区严重缺水，兴建河口海湾水库蓄积入海淡水是解决沿海地区缺水的重要途径。但水库建成蓄水后，水质咸化问题和库水突然泛咸限制了水库功能的正常发挥，海湾水库蓄水后，沉积物-水界面会形成富含盐分的底边界层，底边界层对水质咸化有重要影响。因此，探讨底边界层对水体咸化的影响对防治库水咸化具有重要的理论与实践意义。
　　 通过在进出水、风、考虑蒸发作用等条件下的室内水槽实验，讨论了边界层对库底沉积物盐分释放的影响规律，得到如下结论:(1)边界层中盐分在实验初期增长较快，时间进行一段时间后盐分趋于稳定;(2)扩散边界层的存在抑制了水动力对沉积物与上覆水之间盐分交换的增强作用;(3)在边界层存在条件下，扰动引起的表层沉积物盐分的增强释放将强化库水的泛咸程度;(4)水体搅动前，上层为盐分均一的淡水，底层为具有显著盐分梯度的咸水;水体搅动后，上层水体盐分升高了11％。
　　 以沃伦威德尔模型为理论基础建立预测上覆水体中盐分分布的数学模型，预测沉积物上覆水盐分的变化情况，模型预测值与实际测量值较接近。最后提出了防治海湾水库水质咸化的防控措施:海湾水库蓄水前开挖排咸沟将有效抑制库水的咸化程度;采用小流量抽水泵集中抽排水库底层咸水，减少水库总体含盐量可促进水体淡化;蓄水时尽量达到设计水位，蓄水水位较高时，由于底部沉积物盐分扩散速度较慢，短时期内不会对上层水体的盐含量变化造成影响，能保证上层水体取水需求;同时要全力做好水库管理工作，并且能够有效的实现水库管理工作的科学化、信息化、现代化。

目录

摘要

引言

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 项目简介

1．1．2 研究意义

1．2 传质原理

1．2．1 沉积物-水之间传质理论

1．2．2 扩散系数

1．3 国内外研究现状

1．3．1 海湾水库水质咸化问题研究现状

1．3．2 边界层对咸化的影响研究

1．3．3 水体底层盐分释放的研究与模拟

1．4 研究内容与技术路线

1．4．1 研究内容

1．4．2 技术路线

第二章 研究区概况

2．1 自然地理

2．1．1 地形、地貌

2．1．2 地层岩性

2．1．3 区域地质构造与地震

2．2 气象与水文

2．2．1 气候、气象

2．2．2 水文

2．3 库区概况

2．3．1 库区周边及采样点位置

2．3．2 库区沉积物分布

2．3．3 库区风浪潮汐

第三章 库底边界层对库水咸化影响的实验研究

3．1 实验装置与方法

3．1．1 实验材料与装置

3．1．2 实验方法

3．2 实验方案及结果分析

3．2．1 边界层形成过程

3．2．2 底边界层对水质咸化影响

第四章 上覆水盐分变化及模拟

4．1 没有进出水条件下上覆水盐分变化

4．2 进出水条件下上覆水盐分变化

4．3 出水盐分变化模拟

4．3．1 模型建立的基础

4．3．2 模型参数的确定

4．3．3 上覆水盐分随时间变化的模拟及结果分析

第五章 海湾水库库水咸化的防控措施

5．1 开挖库底排咸沟抑制库水咸化

5．2 机械抽排底边界层咸水

5．3 控制蓄水水位，改善来水水质

5．4 合理布置取水

5．5 建立完善的管理机制

结论与建议

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢

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