亚深型水库水体季节性分层特征研究*

郑莹莹，刘树元, ，刘 虹，马 晨，江蓉蓉，阎百兴

(1.台州学院 建筑工程学院，浙江 台州 318000；2.中国科学院 东北地理与农业生态研究所，吉林 长春 130102)

水体形成季节性的稳定物理分层是水库的重要特征[1]。水库中水体停留时间长，流速缓慢，水库整体更新慢，因而水库是人为形成的容积巨大的停滞水域[2]。夏季，气温的升高会使表层水体水温升高，但一定的水深又使水体在垂直方向上的传热不均，因此导致水体形成上高下低的水温结构，引起水体密度在垂直方向上的上轻下重，借助于水库的大水力停留时间，形成垂直方向上的物理分层[3]。尤其夏季太阳辐射强烈时期，水体垂直方向上的温差进一步加大，垂直方向密度差异随之进一步加大，因此在夏季高温时期会形成最为稳定的分层结构[4-5]。所以，水温分层的形成和演变过程是明确水体季节性分层的基础。

长时间和大温差的稳定分层结构会影响水库水体的物理性质、化学反应过程和生物活动[4,6-8]。水库水体稳定分层结构的形成，使水体在垂直方向上具有了温度梯度最大的温跃层。温跃层的存在减弱或阻碍了上下水体的对流和混合，抑制了水体垂直方向上的物质交换，尤其引起溶解氧向下传输的减少，造成底层水体形成缺氧或厌氧的还原环境[9-11]。沉积物中的金属元素和营养盐等在微生物的作用下释放进入底层水体，形成内源污染，使水质恶化[12-13]。在气温下降的秋冬季时期，表层水体水温降低，而底层水体由于表层水体的覆盖，受气温的影响滞后，水温高于表层水体，水层的密度差异形成“翻库”，导致底层水体携带还原性金属元素及营养盐上浮，对水库整体造成污染[14]。……