大型分层水库翻库特性及溶解氧响应研究

翻库对分层水库的水生态环境具有重要意义.通过在大型深水水库潘家口水库的原位监测结合垂向二维水动力-水质-水生态模型对翻库特性及溶解氧(DO)响应进行研究,分别对 2018 和 2020 年的水环境过程进行模拟.结果显示,水温分层导致了 DO垂向分层,表层 DO与气温相关性强,底层 DO在分层后持续下降至 0,秋季翻转是底层复氧的主要途径.2018 年平均运行水位较 2020 年高 14.2 m,表层温水层最大厚度 2018 年比 2020 年增加了近 10m,水库翻库从库尾逐渐向坝前推进.在库尾到坝前的距离约 30 km 的水域,2018 年翻库的历经时间比2020 年缩短 40 d,坝前 DO的垂向均匀时间滞后于水温 7～10 d.水库水位较低时,翻库产生的表层水体 DO 下降幅度更大,降幅为 3～4 mg/L.分别对水库不同断面可用势能指数(APE)对分层稳定性的过程进行分析,水库在不同年份和不同位置断面的翻库日期与夏季混合循环期的平均 APE 指数大小具有较好的相关关系.研究为探求大型深水分层水库水环境演变规律,科学合理进行调度提供理论基础.