导　　师： 王里奥

学科专业： H3002

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 重庆大学

摘　　要： 三峡工程自开工建设以来，其引发的生态环境问题就一直为世人所关注。建成后的三峡水库将有600多km长，水域面积1 084km2，总库容达445.7亿m3，这将是中国未来最重要的水资源之一。工程自2003年6月正式蓄水以来，库区水位已抬升至139m。2006年，三峡水库水位将抬升至156m，到2009年水位将最终升至175m。由于三峡水库采取“蓄清排浊”的运行方案，这将使库区沿江地区形成最大水位落差为30m的消落带；同时，夏季底水位、冬季高水位的运行方式，也使这部分地区的水位涨落与自然状态下河流水位的消落季节相反。 三峡重庆库区消落带分布于145m-175m之间，根据淹水时间不同，消落带上部区域170m-175m处于淹水时间较短，而下部区域145m-155m之间淹水时间最长。针对这一特点，本文根据这三种淹水状态，分别进行了实验室模拟淹水实验。实验表明消落带土壤处于淹水状态下，将向江水释放n、p营养物质，经淹水-落干处理后的土壤，其等温吸附曲线有所变化，表明土壤对n、p的最大量发生了变化，并且土壤释放n、p能力与其吸附外源n、p量多少相关。 根据实验数据，本文从一级动力学方程出发，推出了在不同淹水状况下，消落带不同区域(上部、中部和下部区域)在淹水后，其n、p的释放速率方程。根据速率方程，进一步并分高、中、低三种水平预测三峡重庆库区消落带初次淹水后营养物质的释放量： 高水平下tp释放量为1 484.2t/a，tn为5 479.2t/a，氨氮为3 832.9t/a；中水平下tp释放量为118.9t/a，tn为4 683.1t/a，氨氮为133.3t/a；低水平下tp释放量为14.4t/a，tn为2 802.6t/a，氨氮为50.4t/a. 本文并进一步采用一维水质模型，对典型的开县消落带进行模型概化后，在高水平下，对水质量影响进行了模拟预测。预测结果表明消落带淹水后，在高水平条件下开县消落带土壤全淹后对水环境中tp、tn和氨氮浓度的贡献值虽较小，但是不能排除在水位逐步抬升过程中，淹没土壤对局部水域水质影响较大的可能性。 三峡库区有大量的工农业人口和城镇，消落带形成后，除了峡谷地区的陡坡型消落带以外，坡度较缓地势开阔的消落带必然会受到人类工作的影响和干扰。通过对消落带的淹水实验分析可知，这部分消落带如果不采取适当的保护利用方式，将会成为库区新的污染源，从而增加库区水体发生富影响化的风险。本文在生态系统健康评价的理论基础上，分析了三峡重庆库区消落带可能的四种保护利用模式，即“直接利用开发模式”、“生态保护区建设模式” 、“生态试验示范区建设模式”、“消落带护理模式”。并根据生态系统健康评价的原则和方法，建立健康评价指标体系，指标体系分为三大类 22个具体指标。本文运用改进的层次分析法，在专家打分的基础上采样1.9标度法确定各指标的权重。本文以三峡重庆库区内的典型消落带-开县消落带为研究对象，采用模糊综合评价方法构建判断矩阵，对各种模式进行了预测评价。结果表明：“生态保护区建设模式”、“生态试验示范区建设模式”和“消落带护理”三种模式对消落带的健康状态起着程度不同的正面影响，而“农业开发利用”模式对消落带的健康影响是负面的；此外，消落带周边环境因素，如人口素质、管理水平等，在各种模式对消落带健康影响中起着重要的作用。提高库区人口素质和当地管理机构的管理意识与管理水平将对保护三峡重庆库区消落带，维护库区消落带系统的稳定将起着积极作用。

关 键 词： 消落带 浸出规律 保护利用模式 健康评价 生态环境 水环境 水质模型

分 类 号： [X143]

领　　域： [环境科学与工程]