沐官岛水库是一个滨海水库,库底为富含咸水的潮滩沉积物。这一特殊的地质及水环境条件决定了库底咸水向上覆淡水释放盐分,并将直接关系到沐官岛水库未来的水质安全和水库正常的调度运行,所以需要准确地确定盐分空间分布这个关键问题。 本研究在现场调查和钻探基础上,采集了沐官岛水库库区典型沉积物粉质粘土、泥质粉砂、中细砂以及拟入库的白马河河水,在室内进行静态土柱和动态水槽模拟实验,探求沉积物与上覆水体的作用规律,确定沉积物-水界面上盐分交换通量;建立了反映沉积物对上覆水影响的准三维模型,并按丰水年、平水年和枯水年三个典型年份分别计算蓄水初期含盐量的变化过程。特别对每一个典型水文年份蓄水过程中的盐分浓度的动态分布进行了模拟,并对可能的调控方案进行了数值分析,取得了一些新的认识和结论: (1) 实验表明沉积物盐分释放对上覆水体盐分增加显著。静水实验中沉积物向上覆水体盐分释放通量符合负的幂指数形式,并按粉质粘土、中细砂、泥质粉砂顺序递减;抽排界面之上高盐分水体对降低水体盐分含量效果明显。 (2) 动水水槽实验中,沉积物-水界面处存在—约3cm厚的边界层,致使其盐分释放通量与土柱实验相比没有显著增加;风的吹拂促进了水体盐分的混合,边界层之上水体盐分均一。 (3) 模型模拟结果较好了反映了不同底质对上覆水体盐分分布的影响。丰水年正常蓄水可以满足水质的要求;平水年可在蓄水初期(1-2个月)适当排除库内蓄水,可以满足供水要求;枯水年水库正常蓄水在1m左右,其蓄水体不能满足水质的要求。但如果将枯水年的蓄水疏干后,再经过一个平水年的蓄水过程,则整个水库的含盐量完全可以满足水质要求。