大渡河过饱和溶解气体原型观测研究

摘要

高坝泄洪会导致水中的总溶解气体(total dissolved gas,TDG)过饱和,其不利影响会持续较长范围,可能导致下游鱼类患气泡病甚至死亡.随着大量高坝的建成运行,这一生态环境问题更受关注.基于对大渡河水电站A的3年过饱和TDG原型观测数据,分析过饱和TDG生成释放的影响因素及其作用规律,并开展泄水方式优化的分析讨论.结果表明:不同的泄洪建筑物泄洪生成的过饱和TDG差异较为显著,深孔泄洪生成的TDG饱和度水平高于泄洪洞泄洪生成水平;TDG饱和度生成值与泄洪流量成较好的正相关关系,而与下游水位的关系并不显著;初始饱和度影响单位距离TDG饱和度降低值;水深是影响过饱和TDG释放的重要因素,水深越小的河段释放系数越大.基于3年原型观测数据的分析结果,进一步提出水电站A过饱和TDG生成预测模型,并对汛期的大坝泄洪调度提出减缓过饱和TDG影响的优化建议:当流量小于泄洪洞泄洪能力(1384 m3/s)时,采用泄洪洞泄洪;当流量大于泄洪洞泄洪能力且小于2600 m3/s时,采用单深孔与泄洪洞联合泄洪,可将生成的TDG饱和度控制在129％以下.多年期的原型观测研究丰富了高坝泄洪过饱和TDG的原型观测成果,为进一步探究过饱和TDG机制和减缓措施提供重要基础数据和技术支撑,对水电开发河流的水生态保护具有一定意义.