具有短水力滞留的小型富营养化水库(精)
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《环境水利学》题库及答案一一、判断题(正确画√。
错误打×。
每题4分。
小计20分)1.在推求河流水环境容量时,应选择洪水流量为设计流量。
( )2.液体中水的表面张力最大。
( )3.河流水环境容量的特点就是混合稀释相对作用弱,生化作用相对强。
( )4.功能一级区划中,水质污染严重,现状水质较差的城镇河段应划为开发利用区。
5.环境管理制度已经逐步走向法律化、政策化。
( )二、单项选择题【每题3分。
小计30分)1.用于水环境监测的分析方法可分为两大类:一类是化学分析法,另一类是( )法。
A.称量分析法 B.滴定分析法C.仪器分析法 D.物理分析法2.在生态系统中,不同的物质具有不同的循环途径,最基本的也是与环境关系最密切的三种物质的循环是( )。
A.氧、硫、氮 B.水、碳、氮C.水、硫、磷 D.氧、碳、铁3.最容易发生富营养化污染的水体是( )。
A.河流 B.湖泊C.海洋 D.地下水4.当研究河段的水力学条件满足( )时,可考虑应用零维水质模型。
A.非恒定非均匀,洪水波 B.恒定非均匀,形成污染带C.恒定均匀,充分混合 D.恒定均匀,非充分混合5.生活饮用水的浑浊度一般不应超过( )度。
A.1 B.5 C.15 D.306.水体中某污染物的本底值就是( )。
A.该物质在当地水体没有受到污染影响时的含量B .该物质在过去的背景值C .该物质在规划阶段采用的值D .该物质在底泥中的含量7.移民安置目标的评价指标中的关键指标是生产指标和( )。
A .生活指标B .资源指标C .生态指标D .公共设施指标8.天然河流中污染物质的基本扩散包括( )。
2010 年第5 期TIANJIN SCIENCE &TECHNOL OGY水体富营养化是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。
在自然条件下,湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态,不过这种自然过程非常缓慢。
而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。
水体出现富营养化现象时,浮游藻类大量繁殖,形成水华。
因占优势的浮游藻类的颜色不同,水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。
这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。
在我国,许多海湾呈现富营养化状态。
如大连湾、杭州湾、胶州湾等。
2001年国家海洋局组织沿海省自治区、直辖市全面实施了全国海洋环境调查。
结果表明,我国大部分海域的主要污染物是无机氮、无机磷和石油类,污染区域主要分布在长江口至杭州湾、珠江口、辽河口、鸭绿江口等近岸海域。
2001年5月长江口发生大面积赤潮。
到2001年,东海区已记录赤潮事件208次。
据不完全统计,1972—1998年我国有记载的赤潮达360次,且赤潮发生频率明显增加,发生规模和危害程度也日益加剧。
[1]1导致富营养化的原因在地表淡水系统中,磷酸盐通常是植物生长的限制因素,而在海水系统中往往是氨氮和硝酸盐限制植物的生长以及总的生产量。
导致富营养化的物质,往往是这些水系统中含量有限的营养物质,例如,在正常的淡水系统中磷含量通常是有限的,因此增加磷酸盐会导致植物的过度生长,而在海水系统中磷是不缺的,而氮含量却是有限的,因而含氮污染物加入就会消除这一限制因素,出现植物的过度生长。
生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。
天然水体接纳这些废水后,水中营养物质增多,促使自养型生物旺盛生长, 特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加,而其他藻类的种类则逐渐减少。
“发展中的西营河灌区”知识竞赛题(一)1、西营河灌区是全国大型灌区之一。
西营河发源于祁连山东端冷龙岭北麓,是内陆河,属石羊河系较大的河流之一。
2、西营河灌区东邻金羊、永昌两灌区,北邻永昌县东大河灌区,西南与甘肃省张掖市肃南裕固族自治县铧尖乡接壤。
3、西营河由主干流宁昌河,支干流水管河、支流青羊河、托骆河、龙潭河、响水河、土塔河等汇合而成,又名西大河。
4、西营河灌区现有三等中型西营河水库1座,水面资源总面积1500亩;小二型东湖沟水库1座,水面资源面积246亩。
5、西营河水库是一座以灌溉为主结合防汛的中型水库,总库容2350万立米。
6、西营河水库调洪库容1900万立米,兴利库容1300万立米,死库容75万立米。
7、西营河水库正常蓄水位2025.5米,设计洪水位2025.8米,校核洪水位2033.2米,死水位2012.7米,汛期限制水位2017.35米。
8、西营河水库大坝为东西走向,主坝坝型为干砌卵石护面黄土心墙砂砾壳坝,最大坝高40.7米,相应高程2034.7米,坝长230米,坝顶宽8米,最大坝底宽260米,付坝坝型为黄土斜墙砂砾壳坝,最大坝高36.7米,坝长320米,坝顶宽8米。
9、渠首枢纽工程由滚水坝,东、西进水闸,冲砂闸等建筑物组成。
10、灌区输水工程主要由干渠6条,长93.78km,建筑物246座;支渠81条,长245.48km,建筑物921座;斗农渠2669条,总长1808.44km,机电井103眼,渠系水利用系数0.59,灌溉水利用系数0.53。
11、石羊河水系包括西营河、杂木河、金塔河、东大河、大靖河、黄羊河、古浪河七大河流。
12、灌区植被分为山区植被和平原区植被两种类型。
13、西营河地表径流补给来源,主要是大气降水和冰雪融化水。
14、径流:陆地上接受降水,从地上或地下排泄的水流,一年内流经河道上指定断面的全部水量,称为年径流量,也就是一年内流进水库的流量,一月内流经河道上指定断面的全部流量称月径流量。
关于印发《重要小⑵型水库安全鉴定工作指导意见》的通知各市(州)、直管市水利(水务、水电)局:为贯彻水利部有关会议精神,做好小型病险水库除险加固专项规划工作,按《水库大坝安全鉴定办法》的要求,结合我省实际情况,我厅制定了《重要小⑵型水库安全鉴定工作指导意见》,现印发给你们,请各地遵照执行。
二〇〇八年十二月八日湖北省重要小⑵型水库安全鉴定指导意见为加强水库大坝安全管理,规范重要小(2)型水库大坝安全鉴定工作,根据水利部《水库大坝安全鉴定办法》,结合我省实际情况,制定本指导意见。
一、本意见适用于下游10km有城、镇、重要交通干线、工矿企业的重要小⑵型水库,其它小⑵型水库参照执行。
对于坝高大于30m,或库容大于100万m3(目前注册为小(2)型)的水库执行小(1)型水库大坝安全鉴定的有关规定。
二、县(市、区)水行政主管部门负责组织辖区内小(2)型水库大坝安全鉴定工作,并审定大坝安全鉴定意见,市(州)直管的小⑵型水库大坝安全鉴定由市(州)水行政主管部门负责组织和审定。
三、小(2)型水库大坝安全评价应由具有水利水电勘测设计丙级及以上资质的单位承担。
四、大坝安全状况分三类,分类标准如下:一类坝:实际抗御洪水标准达到《防洪标准》(GB50201-94)规定,大坝工作状态正常,工程无重大质量问题,能按设计正常运行的大坝。
二类坝:实际抗御洪水标准达不到《防洪标准》(GB50201-94)规定,大坝工作状态基本正常,在一定控制运用条件下能安全运行的大坝。
三类坝:实际抗御洪水标准低于《防洪标准》(GB50201-94)规定,或者工程存在较严重安全隐患,不能按设计正常运行的大坝。
五、鉴定组织程序及工作内容(一)鉴定组织单位委托符合资质要求的大坝安全评价单位,对大坝安全状况进行分析评价,并提出大坝安全评价报告,起草大坝安全鉴定报告书。
1.安全评价报告应包含工程概况、工程质量评价意见、防洪复核、大坝稳定计算、结构安全、渗流安全评价等内容。
最新国家开放大学电大《水资源管理》形考任务2试题及答案一、填空题(每题2分,共20分)1.流域的下垫面因素主要有地形、植被、土壤岩石和地质构造、流域大小与形状湖泊和沼泽等。
2.以实际年作为设计代表年,主要用于灌溉工程的规划设计。
6.防洪标准可分两类,第一类是为确保水工建筑物自身安全安全的防洪标准,第二类为保障下游防护对象免除一定洪水灾害的防洪标准。
7.《防洪标准》GB50201—94中,水库工程规模分为大(1)型、大(2)型、中型、小(1)型、小(2)型。
9.推求设计洪水过程线时,洪水过程线的放大可采用同倍比较大法和分时段同频率极大法。
10.暴雨的点面关系包括定点定面关系和动点动面关系。
二、选择题(单项选择,每题1分,共10分)在所列备选项中,选一项正确的或最好的作为答案,将选项号填入各题的括号中。
(1)可靠性;(2)一致性;(3)代表性。
2.为按照实际发生年份的年内径流过程确定典型年的径流年内分配,在选择实际发生年份时,(3)。
(1)对于中水典型年,应选择对于工程不利的年内径流过程;(2)对于丰水典型年,可选择枯水年的年内径流过程;(3)对于枯水典型年,应选择对于工程不利的年内过程。
3.以经过审查的实测水文年月径流系列,代表规划设计工程未来运行期间的年月径流过程,对其进行水文分析计算,是基于(2)(1)认为历史上发生过的径流过程可能重演;(2)认为下垫面条件无明显变化时,水文现象具有稳定的统计规律;(3)长期径流预报计算工作量太大,难以完成。
(1)直接移用参证流域的Cv;(2)先确定设计流域年径流量的偏态系数C,再由C和Cv的比值确定Cv;(3)采用假定值。
6.净雨深在数量上应该(1)。
(1)等于径流深;(2)大于径流深;(3)小于径流深。
7.一般情况下,洪量系列的Cv值比洪峰系列的Cv值(2)。
(1)小;(2)大;(3)相等。
8.净雨深在数量上应该(1)。
(1)等于径流深;(2)大于径流深;(3)小于径流深。
《水资源规划及利用》水资源开发利用章节题集一、选择题1. 水资源开发利用中,为了满足不同用水需求而进行的水量调节称为()。
A. 径流调节B. 水质调节C. 水压调节D. 水温调节2. 能将年内全部来水量按用水要求重新分配而不发生弃水的径流调节称为()。
A. 完全年调节B. 不完全年调节C. 日调节D. 周调节3. 当水库在正常运行情况下,为满足兴利部门枯水期的正常用水,水库兴利蓄水的最高水位称为()。
A. 死水位B. 正常蓄水位C. 防洪限制水位D. 设计洪水位4. 水库从死水位开始蓄水到正常蓄水位再放水到死水位,经历一个完整的蓄放水过程所需的时间称为()。
A. 调节周期B. 蓄水周期C. 放水周期D. 水文周期5. 某水库的总库容为 2 亿立方米,其兴利库容为 1.2 亿立方米,则该水库的库容系数约为()。
(保留两位小数)A. 0.06B. 0.60C. 6.00D. 60.006. 水库调洪计算中,用于描述水库蓄水量与下泄流量关系的曲线称为()。
A. 水位流量曲线B. 库容曲线C. 水库蓄泄曲线D. 洪水过程线7. 设计洪水的三个要素不包括()。
A. 设计洪峰流量B. 设计洪水总量C. 设计洪水历时D. 设计洪水频率8. 以下哪种库容主要用于削减洪峰流量,以减轻下游洪涝灾害()。
A. 兴利库容B. 死库容C. 防洪库容D. 调洪库容9. 具有调节性能好、水头损失小等优点的水电站开发方式是()。
A. 坝式水电站B. 引水式水电站C. 混合式水电站D. 潮汐式水电站10. 对于无闸门控制的表面式溢洪道,下泄流量一般按()公式计算。
A. 有压管流B. 堰流C. 孔口出流D. 明渠均匀流11. 在来水、用水及设计保证率已定的情况下,计算所需要的兴利库容,属于()课题。
A. 兴利调节计算B. 水库调洪计算C. 水能计算D. 经济分析12. 以下关于水库特征水位和特征库容的描述,错误的是()。
A. 校核洪水位是水库在发生大坝校核标准洪水时,经调节后达到的最高水位B. 防洪高水位与防洪限制水位之间的库容称为防洪库容C. 正常蓄水位与死水位之间的库容就是兴利库容D. 死库容是指死水位以下的水库容积,它不参与径流调节13. 当按照水库实际蓄水位在水库调度图中查得位置在正常工作区时,水电站应()工作。
生态环境 2008, 17(4): 1319-1326 Ecology and Environment E-mail: editor@基金项目:珠海市科技局重大项目(PC20052040);教育部博士点基金项目(20050559004)作者简介:胡韧(1975-),男,讲师,博士研究生,主要研究方向为淡水浮游植物分类与生态学。
E-mail: thuren@ *通讯作者:韩博平,E-mail: tbphan@ 具有短水力滞留的小型富营养化水库浮游植物群落结构与动态胡韧,熊江霞,韩博平暨南大学水生生物研究所,广东 广州 510632摘要:竹仙洞水库是珠海市对澳门直接供水的水库,也是拱北水厂的重要的水源地。
于2006年4月到12月,每2月一次调查了竹仙洞水库水文、水质和浮游植物分布,分析了浮游植物群落季节动态特征。
浮游植种类不多,5次采样共检到61 种。
在丰度上,浮游植物主要以衣藻(Chlamydomonas sp.)、小环藻(Cyclotella meneghiniana )、游丝藻(Planktonema sp.)和隐藻(Cryptomonas sp.)等优势种为主,在生物量上以绿藻和硅藻为优势类群。
蓝藻在竹仙洞水库的相对优势并不明显。
应用典范对应分析(CCA) 对竹仙洞水库浮游植物与环境因子关系分析,环境因子中的pH 值、水位、正磷和水力滞留时间对浮游植物的分布影响最大;而透明度和降雨量对其也有一定的影响。
从种类分布状况看,衣藻、游丝藻、隐藻对水体中环境因子的敏感性明显高于其它种类,这些种类的相对丰度在低温、低水位和较长水力滞留时间的4月份较高;硅藻门的直链藻(Melosira spp.)、菱形藻(Nitzchia sp.)和裸藻门的梭裸藻(Euglena acus )3种细胞体积较大的种类分布主要受降雨量和透明度的影响,在6月、8月和12月具有较高的相对丰度。
与其它热带-亚热带富营养型水库相比,竹仙洞水库的浮游植物群落具有种类相对较少、以绿藻丰度较大的特点;直径在20 µm 以上的鞭毛绿藻和丝状绿藻以及细胞较小的硅藻门的小环藻是生物量的主要贡献者,短水力滞留时间是浮游植物群落结构与动态变化的关键控制因子。
关键词:浮游植物;富营养化;水力滞留时间;水库;CCA 分析中图分类号:Q178.1;X524 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)04-1319-08在富营养水体中,由于营养盐负荷较高,浮游植物有足够的营养盐供给,叶绿素a 质量浓度较高。
根据富营养化水体的划分标准,通常认为叶绿素a 质量浓度在10 μg·L -1以上即为富营养水平[1]。
随着富营养化程度的增加,蓝藻水华发生的机会大大增加,通常也将蓝藻水华视为水体富营养化的一个重要特征。
然而,并不是所有富营养化水体一定会发生蓝藻水华,蓝藻甚至还不是优势类群,这正是富营养化水体中藻类结构预测所面临的困难之一。
在一个自然水体中,浮游植物群落结构的形成受非生物与生物因素的影响,其中上行效应与下行效应是解释浮游植物群落结构的重要理论[2]。
根据这一理论,浮游植物生物量主要由营养盐水平所决定,同时受到浮游动物滤食作用影响。
作为一种重要的藻类生物量管理方案,生物操作就是建立在该理论的基础上。
根据目前国际上对生物操作实践来看,有近一半的水体没有能明显地控制藻类,也就是很多数水体的浮游植物群落主要是由下行以营养盐之外的非生物因素所决定的[3]。
浮游植物群落结构,特别藻相结构也是影响下行效应的重要因素。
就浮游植物生长而言,光、营养盐和水温是影响浮游植物生长的物质条件,浮游动物的牧食,特别选择性的牧食,能够有效控制生物量和种类组成结构[4]。
在热带地区,浮游动物个体小、丰度低,对浮游植物的滤食能力较弱,这加剧了非生物因素对浮游植物的控制作用[5-6]。
除光、营养盐和水温这些基本的物质要素外,水文水动学过程被认为是影响浮游植物的重要因子。
水动力学过程直接影响浮游植物生物量的积累,同水动力学过程通过改变水体的混合强度,影响浮游植物在水柱中的垂直分布,从而影响藻类生长过程所经历的水温和光强。
另一方面,水动力学过程影响水体中再悬浮过程,从而改变水柱中营养盐的分布,因此,水动力学过程不仅直接控制浮游植物的生物量,也形成了浮游植物群落结构的选择条件[7]。
由于水动力学过程及其效应还缺少很好的监测手段,目前对水动力学作用的分析还以定性为主。
水力滞留时间是一个反映水体水文过程变化程度的综合变量,计算所需要的参数较少,能较好地反映一个水体的宏观特点。
特别是对小型水体而言,空间异质性低,水力滞留时间基本上能够反映水体的动力学变化特征[8]。
竹仙洞水库是一座小型,负责向澳门供水的水1320 生态环境 第17卷第4期(2008年7月)库。
该水库营养盐质量浓度较高,总磷的平均质量质量浓度为0.12 mg·L -1,年平均叶绿素质量质量浓度超过40 μg·L -1。
管理部门和供水生产单位对该水库水质管理高度重视,特别是对蓝藻水华发生的风险管理。
然而,对该水库浮游植物调查发现,其藻类主要以绿藻为主,蓝藻的生物量很低。
管理人员不仅要问,这样一座营养盐水平较高的水体,蓝藻生物量很低是如何形成的,这种以绿藻为主的藻相结构是否稳定?2006年,我们对该水库进行了5次采样和理化现场测定,本文对该水库的浮游植物群落结构及其影响因素进行了分析。
1 材料与方法1.1 竹仙洞水库概况竹仙洞水库地处珠江三角洲,位于东经113°30´58.5″,北纬22°12´ 22.3″,是珠海市对澳门的供水水库,也是珠海市南屏供水水库群的核心调水水库。
该水库最大库容为256.5 万m 3,水库集雨面积2.813 km 2。
水库多年平均水深13 m ,最大水深15.83 m 。
库区属南亚热带季风气候,年平均气温26 ℃,2006-2007年均降雨量为1 806.29 mm ,主要集中在4-9月份。
平均每天对澳门和拱北水厂供水2.2×105 m 3,水库本身流域集水难以满足供水要求,因此采用多种途径保障入库水量。
由广昌/平岗泵站从磨刀门水道抽水入南屏水库后再进入竹仙洞水库或由洪湾泵站由洪湾水道抽水先进入蛇地坑水库后再进入银坑水库和竹仙洞水库。
当供水不足时,由蛇地坑和银坑水库调水进入竹仙洞水库。
由于主要调水的泵站——洪湾泵站取水点位于磨刀门水道的下游,水质较差;另一方面,在咸潮期时,甚至从城市河涌中抽取部分水,造成了水库营养盐水平较高的现状。
由于大量抽水入库,水体水力滞留时间很短,平均为10 d 。
1.2 采样方法从2006年4月到2006年12月,每2个月进行一次采样。
透明度用赛氏盘进行测量,水温现场测定。
水化指标:总磷、总氮和可溶性正磷酸盐均按标准方法测定[1]。
叶绿素a 用采水器在水表面下约0.5 m 处采水1 L ,当场过滤到孔径为0.45 μm 的醋酸纤维膜上,置冰箱内保存,其质量浓度根据林少君等改进的方法测定[9]。
浮游植物定性样品用25号浮游生物网(64 μm )拖取,定量样品(1 L ),带回实验室静置沉淀,浓缩后在光学显微镜下进行分析鉴定。
生物量按照Hillebrand 的方法计算[10],其中设定浮游植物的密度均为1g/cm 3。
1.3 数据分析典范对应分析(CCA )是一种非线性多元直接梯度分析方法,它把对应分析与多元回归结合起来,每一步计算结果都与环境因子进行回归,研究种类与环境的关系[11]。
CCA 结合多个环境因子一起分析,包含的信息量大,CCA 提的图示直观明显。
CCA 要求两个数据矩阵,一个是种类数据矩阵,一个是环境数据矩阵。
种类数据要经过筛选,本文用于排序的浮游植物种类要满足下面两个条件:该种类在各站位出现的频度≥3;该种类在至少一个站位的相对丰度≥1%。
种类矩阵经过log ( x + 1)转换后按康奈尔数据文件格式录入成. spe 文件;环境矩阵除了pH 值和温度以外都要进行log ( x + 1)转换,然后录入成. env 文件。
应用软件CANOCO4.5 进行运算,生成数据文件.sol 后应用CANODRAW4.0作图,排序结果用种类、样品和环境因子关系的三序图表示[11]。
2 结果与分析2.1 理化因子竹仙洞水库常年水温都比较高,采样时最低的水温都有22.4 ℃(表1),水库水体透明度不高,全年平均透明度为0.78 m ,8-10月份透明度相对较低,约为0.5 m 左右,6月和12月份透明度稍高,达到1 m 。
4月的叶绿素a 质量浓度最高,达135 μg ·L -1,但透明度仍高于平均水平,说明浮游植物丰度不是导致竹仙洞水库透明度下降的主要因素。
竹仙洞水库的电导率较高,均在200 μs ·cm -1以上,说明该水库的水体各营养盐离子质量浓度较大。
在12月份,电导率超过400 μs ·cm -1,与咸潮上溯导致调入的河水中盐度较高直接相关。
该时期的叶绿素a 质量浓度为全年最低,可能与咸潮水对浮游植物的生长造成了一定的抑制有关。
pH 反映了浮游植物的光合作用强度,因此与叶绿素a 水平有一定关系。
4月份的pH 最高,与叶绿素a 质量浓度最高相图1 南屏水库群与竹仙洞水库的联通性与调水线路 Fig. 1 Nanping reservoir group and their connectionwith Zhuxiandong reservoir胡韧等:具有短水力滞留的小型富营养化水库浮游植物群落结构与动态1321对应,叶绿素a质量浓度最低的12月份pH也最低。
2.2 营养盐质量浓度竹仙洞水库的总磷(TP)质量浓度较高,采样期总磷的质量浓度处于0.058~ 0.159 mg·L-1之间(表2)。
其中4月、6月、10月和12月的总磷质量浓度均超过0.1 mg·L-1。
正磷酸盐在4月份的质量浓度最低,为0.003 mg·L-1。
这可能与该时期浮游植物丰度很高,水体中磷消耗较多有关。
6月和8月是丰水期,这一时期降雨量较大(图),河流调水量比10月和12月少,正磷酸盐的质量浓度相对较低;而枯水期的10月和12月的正磷酸盐质量浓度比较高(表2)。
竹仙洞水库总氮(TN)的质量浓度在1.197~2.649 mg·L-1之间(表2)。
总氮(TN)在8月份和10月份较低,而在4、10和12月份较高。
硝氮的质量浓度在1.065~1.650 mg·L-1之间(表2)。
竹仙洞水库的氨氮质量浓度全年都很低,这可能与氨氮是浮游植物优先利用的氮源有关。
全年的亚硝氮的质量浓度也不高,10月份稍高,为0.272 mg·L-1。