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。目前普遍认为点源和非点源污染是支流库湾营养盐的主要来源,然而监测显示,长江干流和香溪河库湾水体交换频繁,大量干流水体以不同分层异重流形式倒灌进入支流库湾。因干流营养盐本底浓度较高,倒灌水体携带的营养盐进入库湾势必会改变库湾水体营养盐的分布特征及补给模式。目前针对干流倒灌对库湾营养盐补给的研究工作报道较少,探讨干流倒灌输入对三峡水库支流库湾营养盐的时空分布及补给作用具有重要意义。本论文对香溪河库湾水流、水质进行多年动态持续观测,分析库湾主要营养盐时空分布特性;建立香溪河库湾营养盐来源分布概念模型,利用常量离子质量平衡过程,结合库湾中水量平衡公式,估算各营养盐不同来源,为三峡水库富营养化的防控提供一定的理论依据。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、2010、2011年TN、NO3-N的平均浓度逐渐递增,NH4-N的平均浓度反而递减;TP、PO4-P的平均浓度递增;D-Si平均浓度先增大后减小。　　(2)TN在汛前消落期由河口向上游递减且整体浓度偏高,汛期时下游浓度降低,蓄水期与枯水期的TN均在沿程上变化较小,下游浓度略高于上游,且蓄水期整体水平最低;NO3-N与TN趋势一致;NH4-N含量较低,在沿程上无较大变化。TP在汛前消落期由河口向上游递增,汛期浓度水平变小,蓄水期和枯水期上游略高于下游,且蓄水期浓度水平最低;PO4-P与 TP趋势一致。D-Si在汛前消落期与汛期均呈现由河口向上游递减的趋势,且浓度水平较接近,而枯水期与蓄水期在沿程上无明显空间变化,且枯水期 D-Si浓度水平最高。　　(3)2011年蓄水期,氮、硅营养盐为表层或中层浓度高,底部浓度低;而磷营养盐为底部浓度高,表中层浓度低。　　(4)香溪河库湾下游河口处存在明显的分层倒灌异重流现象,而上游径流以顺坡底部异重流流出库湾。电导率具有较为保守的性质可以佐证库湾这一特殊的水动力特性。其中,2011年枯水期,长江水体主要以底部或中底部异重流形式倒灌入库湾;在汛前消落期,由底部异重流转为中层异重流进入库湾;汛期时,主要表现为中层异重流形式;到了蓄水期时,以表层异重流形式倒灌入库湾,蓄水末期逐渐转化为中底层异重流。　　(5)建立了香溪河库湾营养盐来源分布概念模型,在概念模型中库湾水量平衡包括两方面:受纳的水体和流出的水体。受纳的水体分为上游径流、长江干流倒灌水体、岸坡非点源污水、化工厂或城镇的点源污水、降雨等;流出的水体分为汇入长江干流的水体、工业用水、农业用水、蒸发等。在模型中库湾营养盐的来源主要包含了七大类:上游径流持续不断补充,携带大量营养盐补给给库湾;下游河口处常年有长江水体以不同形式的分层异重流携带大量营养盐进入库湾;在库湾两岸沿程上亦有降雨径流冲刷土壤,造成大面积的非点源污染;大型化工厂连续作业排出大量污水形成点源污染;库湾底泥经过河水的扰动会释放部分营养盐,即内源污染;水体中,水生生物对营养盐有吸收、分解、转化、释放等循环作用;大气污染物的干湿沉降。在营养盐来源分布概念模型中,可根据水量平衡公式和常量离子质量平衡公式来估算不同水源对库湾营养盐的贡献量。　　(6)研究了2011年蓄水期常量离子时空分布特性,探讨了其化学保守性质,得出在香溪河库湾常量离子中,Na+、Cl-、K+、Ca2+、SO42-干流浓度高,而库湾上游径流浓度低,在库湾中呈自河口向上游逐渐降低的趋势;Mg2-相反,呈现由河口向上游递增的趋势。长江干流和上游径流中常量离子浓度差较大;部分离子线性相关较好,其中主要 SO42-、Cl-、Na+离子较为突出,空间分布差异显著,因此其保守性良好可作为示踪离子。　　(7)通过水量平衡公式和常量离子质量平衡公式,估算了在蓄水期各阶段的干流倒灌水量和对库湾营养盐输入贡献量,并分析不同阶段营养盐变化特性和迁移过程。在2011年蓄水期TN、TP和D-Si由干流倒灌输入分别高达1206.751t、133.070t和10009.908t,上游径流补给量分别为147.639t、51.609t和1943.064t,干流倒灌输入TN、TP、D-Si贡献率占主导地位分别高达89.10％、72.05％和83.74％。干流水体倒灌对库湾营养盐补给作用随着日均变幅的增大而增大或减小而减小,同时蓄水时间的长短也影响着干流倒灌输入量的大小。2011年蓄水期使得香溪河库湾 TN增加了323.909t,NO3-N增加了279.953t,而NH4-N仅增加了19.578t;相反,TP减小了约3.251t,PO4-P减少了1.236t;D-Si增加量最多为1872.405t。　　(8)分层异重流是导致长江干流水体营养盐倒灌入支流的主要原因,要从根本上治理三峡水库支流水体富营养化,就要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。