河口海湾水库底质盐分释放对蓄水咸化的影响及防控措施

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，但水库建成蓄淡后，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，长期受海水饱和的富盐沉积物作为内源是导致库水咸化的主要原因。因此，研究影响内源盐分迁移的影响因素并预测沉积物内源释放对上覆水体水质的影响时间，这对防治库水咸化具有重要的理论与实践意义。
　　 通过不同类型沉积物、温度、风、渗透等影响条件下沉积物.水盐分交换的室内试验，讨论了环境因素对沉积物盐分释放的影响规律，得到如下结论：(1)沉积物向上覆水体的盐分释放通量跟沉积物粒度负相关；(2)温度越高，沉积物盐分向水体释放的速度越快；(3)风的作用促使上层水体盐分充分混合，靠近固液界面处的水体中盐分浓度梯度较高，即存在底部咸水层。通过抽取近界面高盐度水体、底质孔隙释水、渗透作用等条件下水质咸化过程的室内静态砂柱试验得出：抽出界面高盐水体可以明显降低水体盐分含量；底质孔隙释水对降低水体盐分含量效果明显，但并非一次线性关系；盐分通量随渗透速度的升高而降低。
　　 用条件简化的方式建立的沉积物孔隙水盐分垂面分布模型能较好的反映沉积物孔隙水盐分分布，并结合待建水库库区的实际资料估算了底层沉积物盐分释放对库水水质影响的时间，若只考虑分子扩散的影响长达22年之久，结合实际情况讨论各种因素对水质咸化的影响，最后研究了防治海湾水库水质咸化的防控措施。蓄水初期，沉积物盐分释放的速度较快，一段时间后，该速度由于内源盐的减少而减缓。在上述试验和分析已建成海湾水库导致水质咸化的工程原因的基础上，提出防治海湾水库水质咸化的工程及管理措施，其中主要的预防措施是水库蓄水前抽排残留海水淡化表层沉积物，蓄水后抽排水体底层咸水。