水库修建必然会对天然河流水力、泥沙与河床边界产生一定的影响,改变原有水沙条件与河床形态,引起水库淤积,水库消落带是由于水库水位周期性波动引起的环境变化区域,该区域是水库沉积物冲刷和淤积最敏感的区域,也是影响水库水环境最重要的区域。水位变化引起消落带泥沙冲刷与淤积以及的淤积量计算对于准确评价水库水环境质量是至关重要。因此本文以大连市碧流河水库为研究对象,基于消落带蓄水-落干特点,结合水文、水位变化特征,应用改进输沙量法进行淤积量计算。基于沉积过程,对沉积物中磷素的时空变化特征进行分析研究。随着经济发展、人口增长等因素,人类活动对环境的影响增强,也是磷等营养元素或污染物质增加的主要因素。因此利用主成分分析方法,分析磷素产生的人为影响因子,对人为影响做综合评价分析。基于以上背景和研究内容,从淤积量计算、磷素时空变化分析以及人为因子对磷素变化影响三个方面进行分析研究,结果如下。(1)在水库消落区淤积量计算方面。通过碧流河水库库尾淤积区与水位包围的面积以及流量-泥沙相结合的方法对碧流河水库入库口D1分析区淤积量进行计算,研究结果表明,分析区D1以60m为冲刷与淤积分界点,碧流河水库建库以来至2017年,水位高于60m高程的时间占比为72%,汛期洪水的流量和含沙量之间显著正相关(>0.7),较大程度地淤积主要发生在洪水期间。结合改进的输沙量公式,D1分析区的淤积量为1.59×10~6m~3,平均淤积量为4839m~3/a。(2)在沉积物中磷素时空变化分析方面。基于淤积层的推求,结合总磷实验数据,对柱状样总磷、有机磷和无机磷的垂向分布做了分析,总磷含量由深至浅呈现先增加后减少再增加的趋势,在45-50cm深度上,含量达到最大。在0-20cm深度上,表层总磷含量高于20cm深度的含量,总磷在345.95-947.65mg/kg范围内变化,且主要以无机磷含量为主,变化范围为335.36-885.68mg/kg,此阶段主要发生在在2004-2014年期间。总磷储量变化范围0.057-0.132kg/m~2之间,无机磷储量变化范围为0.056-0.124kg/m~2。通过计算和磷素分布情况分析,可知近年磷素有明显的富集。(3)在人为因子分析方面。通过SPSS主成分分析方法,得到三个主成分,特征值分别为4.016、1.771和1.196。水田、旱地、林地、农村居民点和植被覆盖度在第一主成分上有较高的载荷,农田生产力及人口空间分布和GDP分别在第二主成分和第三主成分上有较高的载荷,第一、第二、第三主成分的累计方差贡献率达87%。通过主成分综合模型对不同年份的综合主成分值F的计算,可知人类活动影响程度排名的顺序依次为2015年>2005年>2010年>1995年>2000年>1990年,2015年影响最严重,表明以土地利用为主导的人为因子是影响磷含量增加的主要驱动力因子,除此之外,经济等因子对磷素变化也有直接的影响。