水库排沙期间下泄水流水质与含沙量的相关关系

陈兴茹,白音包力皋

(中国水利水电科学研究院水力学所,北京 100038)

对多泥沙水库进行人为定期排沙,能够延长水库寿命、平衡河道内的水沙关系。水库排沙大致可分为水力排沙和机械排沙2种。其中,水力排沙是经济、高效的排沙方法,又可分为水库排空排沙、异重流排沙和浑水排沙等。但是,水库水力排沙会使下游河道的水流、泥沙、水质等指标发生较大变化,在一定程度上影响原有生态环境,如冲刷河床、破坏原有土著物种及其栖息地、改变生态系统的结构组成等。从国外相关研究看,水库排沙对河流生态的影响主要集中在鱼类生存方面,水体内泥沙含量高且持续时间长,会堵塞鱼鳃,并降低其自我清除腮内泥沙的能力,水环境的变化可能会降低水体内鱼类可摄取的氧气量,重金属含量过高还会使其中毒[1-9],这些原因都会造成鱼类窒息昏迷或死亡。目前国内在该领域的研究尚处于起步阶段,已有学者认识到此问题研究的必要性[10]。

从目前的研究看,评价排沙引起水环境变化的指标主要集中在含沙量、颗粒级配变化以及DO,CODCr,TN,TP,NH+4,重金属等指标。水库排沙引起水环境改变的因素较多,且彼此之间相互作用,因此,水库排沙引起水环境变化的机理尚无法确定。鉴于水库排沙引起水环境变化研究的复杂性,本文以中日典型多沙水库(日本宇奈月水库和中国小浪底水库)为研究对象,结合相关资料和原型观测数据,初步分析这2座水库排沙期间含沙量与部分水质指标之间的相关性,验证水库高含沙水流下泄是下游河流水环境变化的主导因子,为我国制定兼顾工程经济效益、社会效益和生态效益的水库调水调沙方案提供参考。……