三峡水库蓄水后,其部分支流库湾水体呈现富营养化现象,并暴发不同程度的水华。针对三峡水库支流库湾的富营养化问题,开展了大量研究和探索。三峡水库运行调度过程中,水文情势不断发生变化,香溪河与长江干流水体相互影响,香溪河库湾水体下游受河口倒灌异重流影响较大；上游受来水影响,存在底坡异重流。弄清这种特殊的水动力背景下营养盐的输入情况及各水位运行期营养盐的迁移过程,对香溪河库湾富营养化暴发机理的研究意义重大。本论文以多年野外原位监测数据为基础,研究香溪河库湾氮、磷、硅等营养盐的动态变化规律,并以常量离子为手段,结合物质守恒定律和理论稀释线原理分析各水位运行期库湾内分层异重流对库湾营养盐的输入和表层营养盐的迁移过程。通过监测和统计分析,得到如下初步认识： 　　(1)香溪河库湾的营养盐水平远超出国际富营养化标准。2009-2012年N、P营养盐均呈逐年升高的趋势,而D-Si则以2010年浓度最高。TN和NO3-N年内一般为春季表层浓度逐渐降低,秋季随着蓄水的进行浓度有所增大。TP和PO4-P秋冬维持在较低水平。D-Si在春季逐渐下降至趋近0,秋冬季节浓度升高。 　　(2)不同水位运行期香溪河库湾各营养盐的空间分布存在差异。枯水运用期和汛末蓄水期,各类营养盐沿程差异较小,而汛前消落期和汛期则存在显著的差异。汛前消落期和汛期TN和NO3-N沿程表现为从库湾下游至上游TN浓度逐渐降低； TP和 PO4-P 在沿程上均为由下游往上游递增；D-Si 浓度表现为两端高中间低的变化趋势。 　　(3)香溪河库湾营养盐存在显著的垂向差异。TN浓度垂向上一般表现为表底浓度较低,而中部浓度偏高。TP在各水位运行期均以底部浓度较大。D-Si在各水位运行期浓度垂向差异变化较大, D-Si浓度在中层水体均有不同程度的升高过程。 　　(4)香溪河上游来流存在显著的季节变化特性,一般表现为冬季流量小,夏季流量大,分别对应水库的枯水运用期和汛期。各水位运行期干流倒灌规律不同,枯水运用期,干流水体以中层或底层异重流形式潜入库湾；汛前消落期干流以中表层倒灌为主；汛期干流水体一般从中层倒灌进入库湾；汛末蓄水期倒灌强度最大,且以表层倒灌为主。 　　(5)干流和上游径流中常量离子浓度差较大,其中SO42-、Cl-、Na+离子相关性较好,选取Cl-浓度为保守性指数。 　　(6)各水位运行期内干流倒灌均是库湾水体的主要组成,汛前消落期香溪河库湾水体中长江干流水所占比例为91.18%,上游来流所占比例仅为8.82%,其次为汛末蓄水期,汛期干流水体所占比例最小,但也达57.09%。 　　(7)各个水位运行期分层异重流对库湾TN、NO3-N、NH4-N、D-Si的贡献以干流倒灌输入为主,贡献率均在50%以上。其中,汛前消落期干流倒灌异重流输入TN达1154 t,输入D-Si达4404 t；蓄水期干流倒灌异重流输入TN达995 t,输入D-Si达4950 t。枯水运用期TP干流倒灌贡献率与上游径流贡献率差别较小,PO4-P则以干流倒灌贡献为主；汛前消落期和汛末蓄水期TP由干流输入的贡献率最大,而汛期TP和PO4-P则主要来自上游径流输入,上游顺坡异重流输入TP94 t,干流倒灌仅输入24 t。 　　(8)各水位运行期香溪河库湾表层水体中 TN、NO3-N、NH4-N、TP、PO4-P、D-Si 在混合过程中均呈现为不保守的性质。在枯水运用期,水体混合过程中香溪河库湾表层TN、D-Si 主要表现为加入,TP、NO3-N以移出为主, PO4-P 一般表现为上游加入,下游移出。汛前消落期,对TN而言,库湾上游中表现为加入,而下游水体中 TN 则为移出；NO3-N、NH4-N、TP 在库湾中表现为移出为主；PO4-P 和 D-Si在库湾各点以添加为主。 汛期,TN和NO3-N库湾下游表层水体中表现为加入,而上游水体中则为移出,越往上游移出率越高；NH4-N、TP、PO4-P 和 D-Si 在库湾各点均为移出。汛末蓄水期库湾表层水体中各类营养盐加入移出比例均较小,且沿程差别较小。 　　(9)要从根本上治理三峡水库支流水体富营养化问题,必须针对三峡及上游流域开展污染消减工作,以降低三峡水库干流营养盐浓度,短期内无法起到显著效果。可以考虑采取合理的调度方式,使表层营养盐移出,降低表层营养盐浓度,从而在水华暴发时受营养盐浓度限制,在一定程度上减小水华暴发强度。