纪道斌，周哲轩，杨忠勇，龙良红，王耀耀

（1.三峡大学 水利与环境学院，湖北 宜昌 443002；2.三峡大学 三峡水库生态系统湖北省野外科学观测研究站，湖北 宜昌 443002）

1 研究背景

为满足调节洪水、蓄能发电、开发航运等需要，世界各大流域大都建有梯级水库[1-2]。梯级水库中，电站昼夜发电负荷不均会导致出库流量过程不稳定，进而驱动坝前水位的周期性波动，并以重力波形式沿河道传播[3]。库区重力波的形成和传播会对干支流水体产生扰动作用，使得原本被大坝拦住而动力显著降低的水体湍动作用增强[4]，混合层深度增大，水体滞留时间缩短，垂向分层状态减弱，使水体中的营养盐得到稀释和降解，从而影响干支流的藻类水华生长[5-7]。因此，有必要针对大坝出库流量周期性调节驱动的重力波特征开展研究。

针对三峡大坝流量日调节驱动的水位波动，目前大部分研究集中在其对下游河道的影响上，例如两坝间（三峡大坝与葛洲坝）的水位和流量波动特征，及其对航运安全和发电效率等造成的影响[8-9]，而对上游三峡库区的影响研究成果还相对较少。Long 等[3]对坝前水位进行滤波分析表明，三峡大坝的日调节流量过程所驱动的水位波动振幅在0.1 m左右，而该水位波动传至库区支流香溪河（距离大坝34 km）时，能够以正压波的形式驱动整个支流水体做高频（2 h）往返运动，其流速大小甚至强过此前人们一直重点关注的重力环流[10-12]。这种支流水体的高频波动可增加水体的垂向交换过程，从而在一定程度上控制支流的富营养化特征甚至是水华生消模式，从而改善水质[13-14]。……