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三峡水库自蓄水成库以来,各一级支流均暴发了不同程度的水华现象,水华的形成过程、机理及其防控技术受到国内外相关研究机构和学者的广泛关注。本团队基于国内外研究结果,综合运用监测、室内外控制实验和数值模拟,取得以下科学认识:香溪河库湾在310月份均可暴发水华,但是汛期水温适宜,营养盐充足,更适宜藻类生长增殖,因此此时支流水华最严重,持续时间最长。香溪河藻类主要有两个来源,一部分来源于水华暴发点藻类的原位生长垂向迁移,一部分来源于水流驱动的水平输移;影响三峡水库支流藻类原位生长的关键因素为水动力条件、水下光热结构和营养盐浓度;分层异重流所带来的雷诺数是影响藻类垂向分布的关键要素;分层异重流所带来的表层流速是影响藻类水平输移的关键要素。本研究聚焦在水华形成过程中藻类生长增殖,水平输移和垂向分布三个过程,在本团队前期研究结果的基础上,现场跟踪监测验证前期的研究结果,针对性的设计现场模拟实验和原位控制实验,从定量的角度探究影响香溪河藻类原位生长、水平输移和垂向分布的因素,确定影响藻类原位生长和垂向分布的关键要素,构建环境要素和水平输移的定量关系式,研究得到的主要结论如下:(1)实验期间,降雨量与藻类原位生长率呈现相反的变化趋势;光照强度与藻类原位生长率呈现相同的变化趋势;微囊藻原位生长率在-0.57d-10.65d-1变化,均值为-0.009±0.378d-1;小球藻原位生长率在-0.57d-10.65d-1变化,均值为0.002±0.328d-1;栅藻原位生长率在-0.57d-10.65d-1变化,均值为0.005±0.320d-1。三种藻类的生物量变化趋势与真光层深度和光混比变化趋势一致;微囊藻生物量在2.15mg16.7mg变化,均值为5.58±4.57mg;小球藻生物量在1.62mg10.9mg变化,均值为3.84±2.83mg;栅藻生物量在2.08mg9.91mg变化,均值为4.03±2.31mg;实验期间,三种藻的原位生长率与环境因子均存在极显著差异(ANOVA,P<0.01);三种藻的生物量与真光层、降雨量和光照强度存在极显著差异性(ANOVA,P<0.01),与光混比、水温、气温、PH、电导率、溶解氧、大气压强和相对湿度差异不明显(ANOVA,P>0.05);实验期间,光照强度与小球藻原位生长率呈极显著正相关(R2=0.910,P<0.01),与栅藻原位生长率呈显著相关(R2=0.813,P<0.05),与微囊藻原位生长率相关性不明显;降雨量的大小与微囊藻的原位生长率呈极显著负相关(R2=-0.822,P<0.01),与小球藻和栅藻的原位生长率呈显著负相关(R2=-0.825,P<0.05;R2=-0.862,P<0.05);真光层和光混比与三种微藻生物量均呈极显著正相关(P<0.01)。(2)香溪河汛期藻类的漂移速率是风速和流速共同作用的结果,风速和流速对藻类的漂移面积影响显著;当风速达到2m/s时无法形成藻斑,藻斑在水体内迅速扩散;实验期间,藻的漂移速率与风速和流速的关系式为:V藻=0.036V风+0.481水流+0.034(R2=0.972)(3)在水位稳定期,受底部顺坡异重流和中层倒灌异重流影响,藻类主要分布在中上游的中上层;在水位快速上升期,受上游表层顺坡、下游中层倒灌的两种异重流影响,藻类主要分布在上游的中层和中游的中上层;汛期藻类的垂向分布主要受到水动力、水温和光混比等共同作用,而水动力条件的改变对水温、光混比、雷诺数影响较大;雷诺数对藻类的垂向分布影响较大,当Re=0时,藻类在水中分散分布,当Re=1750时,藻类在水中随机分布(可能聚集在一起,也可能分散开来);当Re>1750时,藻类在水中聚集分布;当Re>35000时,剪应力过大,部分细胞破裂死亡,硅藻取代蓝藻逐渐成为新优势种。