洋河水库温跃层及水质差异分析

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1、万方数据2011．No．2海河水利·21·洋河水库温跃层及水质差异分析李凤彬1，郭斌2(1．秦皇岛市引青管理局，河北秦皇岛066001；2．海河流域水资源保护局，天津300170)摘要：通过对洋河水库温跃层存在期间表、底层及不同水深水质差异的比较，确定温跃层对水质的影响，以期为水源地的水质监测、水质管理、渔业管理、城市取水口的设计和水厂处理工艺的设计提供科学依据。关键词：温跃层；溶解氧；pH；电导率；氨氮；水库中图分类号：X824文献标识码：A文章编号：1004-7328(2011)02-0021—03温跃层是指水体以温度分层时温度梯度最大的一层，是湖泊和水库环境中一种重要物理现象。温

2、跃层上面为湖面温水层。下面为湖底静水层。温跃层对湖泊和水库的水环境和生态系统有着重要的影响：当有温跃层存在时，上、下水层溶解氧、营养盐、pH、碱度、硬度等水质指标均有较大差别；温跃层阻碍氧气透入底层．造成底部有机质不能分解．阻碍底层中的营养物质到达表层：温跃层还是水生动物垂直运动不易克服的障碍；秋季温跃层消失时，随上下层水的对流将底部大量未分解的有机质突然翻至整个水层中。造成水质恶化。洋河水库是秦皇岛市的重要水源地，在6--9月存在温跃层．因此了解温跃层存在不同时期水层水质的差异对水质管理相当重要。通过对洋河水库温跃层存在期间表、底层及不同水深水质差异的比较，确定温跃层对水质的影响，以

3、期为水源地的水质监测、水质管理、渔业管理、城市取水口和水厂处理工艺的设计提供科学依据。1工作方法对库区具有代表性的6个区域的表层水下0．5m、底上0．5m水层的水温、透明度、电导率、pH、溶解氧、氨氮进行现场监测，采样地点如图1所示。现场监测仪器为美国HYDROLAB公司的4a型多功能水质监测仪．可对相同深度和淤泥表层的上述水质指标同时监测。对6个区域表、底层的各水质参数的数据取平均值后进行分析。未检出按检测方法收稿日期：2010-11-10基金项目：水利部公益性行业科研专项经费项目(200801135)作者简介：李风彬(1970-)，男。高级工程师。主要从事水库的水环境监测工作。检出

4、限的一半参与统计。监测时间为2006年的8月17日、9月28日和11月11日．每次监测时选取水深最大的l’采样位置。进行不同水深的上述指标的监测，其中9月28日和11月11El又对底泥进行了上述指标的监测。图1洋河水库采样地点2结果分析与探讨2．1库水水温分析2．1．1不同区域表、底层水温的水平差异表1水库水温监测统计结果从表l可知，3次监测期间，表、底层的最大平均水温分别为8月的28．42和21．60℃。最小平均水温分别为11月的9．18和8．67℃；表、底层各区域最大温差均出现在高温的8月、分别为2．78和8．25℃，而最小温差出现在低温的11月、分别为1．13和2．05℃。表层水

5、体各区域温度较均匀，温差较表层明显小很多．其原因在于各区域水深差异很大，造成各区域底层水温差异较大。2．1．2温跃层分布根据对l·采样位置不同水深水温的3次监测，万方数据#目栏郭t#?町m库ⅢⅨ月＆$砖{#*☆201】《4月发现8月I7日的温跃屡很明显，如图2所示。8月17口的温跃层出现在水深2-5m．厚度为3m．层内温差403℃．层F水温连渐下降．此时表底层温差为931℃．9月28日温跃层不明显出现在水深4—7m，厚度为3m．层内温差为213℃．层下永温遂渐下降．此时表底层温差变小为499℃：】1月11H温跃层消失表底层水温差异仅为O54℃．呈均匀状态．基本无差异。RHI7fl9月2

6、8日11月11日∞■目目圈3蛆寰，底层差异库区气象、水文要素均影响温跃层的位置、厚度和出现时间．气象要素包括风速、风向和日照等，水文要素包括水文来水流量和水体温度、水库出流位置及流量大小、水库环流等．这些因素对温跃层形成的影响在以后的工作中有必耍进一步研究。2．2袁、底层水质差异分析由于温跃层阻碍了表．底层水体的空换，因此在温跃层形成期间．表、底层水体表现出很大的差异。221oH差异分析从图3可以看卅8月17日和9月28日表层木体的口H明显大于底层水体．其中8月17日表、底层pH分别为999和808、差值最大达到191．而11月则相差很小、仅为014。究其原凼．在于表层藻类增殖条件较好

7、吸收了大量碳源导致碱度下降所致。监测的两期底泥DH和底层水体均很相近．表明底层水体与底泥环境相近。2．22氧氪差异分析氨氮在8月17日表底层均未检出。在9月28日．底泥中的氨氮浓度明显高于底层水．底层水明显高于表层水．如图4所示。轰、底层氨氯浓度的大幅上升只能说明前期温跃层曾刚降雨、径流等同素被破坏过：表、底层水体厦底泥中氪氮维度分别为088、12和l84m以．表、底层氪氮淮廑差值为032m扎，相差明显，而在温跃层消失后，由于库水混台较充分．表