雅礱江梯級水電開發(fā)過程中二灘水庫甲烷氣體排放特征研究

【摘要】： 以雅礱江流域二灘水庫為研究對象,采用靜態(tài)浮箱法對二灘庫區(qū)(2008年5月-2009-4月)水-氣界面CH4氣體排放通量進(jìn)行了觀測,并對排放通量的變化特征進(jìn)行分析研究。研究結(jié)果表明: (1)空間上:距離大壩越近的地方,CH4氣體排放通量越高,遠(yuǎn)離大壩呈現(xiàn)降低的趨勢,距離大壩1km處CH4排放通量最高為2.37 mg·(m~2·d)~(-1),通量最小值發(fā)生在距離大壩5公里處,為1.44 mg·(m~2·d)~(-1)。距離壩址1km處CH4排放通量與5km、10km、15km和20km處CH4通量存在較為顯著的差異,而5-20km之間的排放通量沒有明顯差異;不同水深梯度甲烷通量變化范圍在0.81～4.60 mg·(m~2·d)~(-1)之間。水深5 m區(qū)域甲烷通量是2.84～4.60 mg·(m~2·d)~(-1),水深5 m區(qū)域的甲烷通量是0.81～1.35 mg·(m~2·d)~(-1)。 (2)時(shí)間上:11月至來年5月為二灘庫區(qū)的枯水期,水位基本上處于死水位,上游來水流量較小,CH4排放通量的月變化趨勢不太明顯。平均排放通量為1.80 mg·(m~2·d)~(-1)。6-10月為水庫豐水季,降雨和水庫蓄水導(dǎo)致CH4通量排放分布變化較大,月排放最大值發(fā)生在10月為3.74mg·(m~2·d)~(-1)。而從6月開始到10月期間,水庫蓄水,庫區(qū)水位不斷上上升,水中有機(jī)質(zhì)含量也不斷增加,CH4排放通量基本上呈現(xiàn)上升趨勢,從10月底開始,水庫水位進(jìn)入到枯水季,庫區(qū)水位開始下降,CH4排放通量逐漸下降;枯水季和豐水季日變化規(guī)律存在相似性和差異性。相似性:從早上8:00到中午12:00,枯水季和豐水季CH4通量都呈現(xiàn)上升的趨勢,最大值都是出現(xiàn)在14:00左右,然后隨著時(shí)間的變化呈現(xiàn)降低趨勢,其變化范圍分別為0.79-2.4 mg·(m~2·d)~(-1)和0.28-2.50 mg·(m~2·d)~(-1);差異性:位于12:00-16:00時(shí)間段內(nèi),豐水季時(shí)甲烷排放通量變化不明顯,而枯水季則較明顯,存在顯著差異。 (3)時(shí)空動態(tài):枯水季距離大壩越近的地方,CH4氣體排放通量越高,遠(yuǎn)離大壩呈現(xiàn)降低的趨勢。豐水季CH4氣體排放通量最小值發(fā)生在距離大壩5公里處,距離之間的排放通量之間差異性不顯著;枯水季從靠近岸邊的淺水區(qū)到遠(yuǎn)離岸邊的深水區(qū)CH4通量呈現(xiàn)下降趨勢,最大值在0.5m水深區(qū)域,最小值在50m水深區(qū)域。豐水季則不同,0.5m水深處CH4通量低于1m、5m處的排放通量。(4)二灘庫區(qū)CH4平均排放通量在1.71～3.13 mg·(m~2·d)~(-1)之間。估算整個(gè)庫區(qū)CH4年排放量在58.62～115.39t CH4之間。 (5)影響因素:庫齡、水溫、風(fēng)速和植被是影響CH4氣體排放通量的主要因素。其中,CH4排放通量與2m/s的風(fēng)速之間存在顯著差異性;水溫、氣溫是影響CH4日排放通量的主要原因。 【關(guān)鍵詞】：CH_4通量 二灘水庫 水氣-界面 靜態(tài)浮箱
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：X142
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1. 引言10-11
• 2. 文獻(xiàn)綜述11-17
• 2.1 水庫中溫室氣體產(chǎn)生的機(jī)制11-12
• 2.1.1 水庫中碳的來源11
• 2.1.2 水庫中溫室氣體產(chǎn)生過程11-12
• 2.2 水庫溫室氣體排放12-14
• 2.2.1 水庫中的自然排放13
• 2.2.2 水輪機(jī)和溢洪道13-14
• 2.2.3 大壩下游河流14
• 2.3 水庫溫室氣體排放影響因素14-17
• 2.3.1 水庫特征14-15
• 2.3.2 氣候15
• 2.3.3 水庫中植被的生長狀況15-16
• 2.3.4 其它因素16-17
• 3. 研究內(nèi)容與方法17-22
• 3.1 研究區(qū)概況17-18
• 3.1.1 自然地理概況17
• 3.1.2 地質(zhì)、地貌17-18
• 3.1.3 氣候特征18
• 3.1.4 植被特征18
• 3.1.5 工農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀18
• 3.2 研究內(nèi)容及技術(shù)路線18-19
• 3.2.1 研究內(nèi)容18
• 3.2.2 技術(shù)路線18-19
• 3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究方法19-21
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)19-20
• 3.3.2 研究方法20-21
• 3.4 數(shù)據(jù)分析方法21-22
• 4.二灘庫區(qū) CH_4 氣體排放特征22-37
• 4.1 二灘庫區(qū)CH_4 空間變化特征22-24
• 4.1.1 距離壩址不同距離22-23
• 4.1.2 不同水深梯度23-24
• 4.2 二灘庫區(qū)CH_4 排放時(shí)空變化動態(tài)特征24-26
• 4.3 二灘庫區(qū)CH_4 時(shí)間變化特征26-28
• 4.3.1 月變化特征26-27
• 4.3.2 日變化特征27-28
• 4.4 我國水庫甲烷排放的分析和估算28-29
• 4.5 影響庫區(qū)CH_4 排放因素29-34
• 4.5.1 風(fēng)速29-30
• 4.5.2 水生生物特征和CH_4 排放通量變化之間的關(guān)系30-31
• 4.5.3 庫齡31-33
• 4.5.4 溫度33-34
• 4.6 討論34-37
• 4.6.1 本研究中CH_4 通量測量的方法和局限性34
• 4.6.2 水庫CH_4 排放的空間和時(shí)間異質(zhì)性34-35
• 4.6.3 CH_4 擴(kuò)散通量與環(huán)境參數(shù)之間的相關(guān)性35-37
• 5. 結(jié)論與展望37-40
• 5.1 結(jié)論37-38
• 5.2 研究展望38-40
• 參考文獻(xiàn)40-45

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