香溪河庫(kù)灣營(yíng)養(yǎng)鹽時(shí)空分布及其數(shù)值模擬.pdf

1、　　三峽水庫(kù)蓄水后,香溪河庫(kù)灣每年爆發(fā)不同情勢(shì)的水華現(xiàn)象,對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)不利影響。水華暴發(fā)過(guò)程中,水體中豐富的營(yíng)養(yǎng)鹽提供了充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。水體營(yíng)養(yǎng)鹽來(lái)源主要包括點(diǎn)源、面源及內(nèi)源。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),由于水庫(kù)干流與香溪河庫(kù)灣、庫(kù)灣與上游來(lái)水之間存在密度差異,從而形成倒灌異重流及順坡異重流,對(duì)庫(kù)灣營(yíng)養(yǎng)鹽總量及分布產(chǎn)生重要影響。本論文以香溪河為研究對(duì)象,對(duì)庫(kù)灣進(jìn)行動(dòng)態(tài)持續(xù)觀測(cè),分析主要營(yíng)養(yǎng)鹽時(shí)空分布特性,并利用CE-QUAL-W2對(duì)庫(kù)灣

2、營(yíng)養(yǎng)鹽進(jìn)行數(shù)值模擬,探討不同的干流倒灌和上游來(lái)流對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽遷移分布的影響,以及對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的通量補(bǔ)給狀況,得出的主要結(jié)果與結(jié)論如下：
　　1、2009年香溪河庫(kù)灣主要營(yíng)養(yǎng)鹽的時(shí)空分布特性：
　　(1)TN全年變化幅度為0.003-3.450 mg/L,均值為1.12 mg/L；TP全年變化范圍為0.02-0.36 mg/L,均值為0.11 mg/L；PO4-P濃度較小,平均值為0.06 mg/L；各營(yíng)養(yǎng)鹽表現(xiàn)為冬季略高于夏季。

3、
　　(2)沿程分布上,汛前消落期庫(kù)灣 TN 濃度由河口向上游逐漸遞減；枯水運(yùn)用期 TN濃度處于全年最高水平；NO3-N濃度變化趨勢(shì)與TN相似；汛期消落期和汛期TP表現(xiàn)為河口至上游逐漸上升的趨勢(shì)；蓄水期TP濃度有所降低； PO4-P變化趨勢(shì)與TP相似,上游高于下游,汛期消落期最高。
　　(3)垂向上,TN在汛期和蓄水期變化較大,枯水運(yùn)用期垂向波動(dòng)不明顯；NO3-N在垂向上中層較高,表底較低；汛前消落期TP和PO4-P均垂

4、向上存在一定的濃度梯度,汛期TP在上游和下游的濃度梯度要小于中游,PO4-P濃度梯度較小,蓄水期和枯水運(yùn)用期 TP、PO4-P 濃度梯度均較小,且枯水運(yùn)用期底部磷營(yíng)養(yǎng)鹽高于表層、中層。
　　2、基于 CE-QUAL-W2 的香溪河庫(kù)灣立面二維水質(zhì)模型能夠模擬庫(kù)灣主要營(yíng)養(yǎng)鹽的分布特征,可用于庫(kù)灣水質(zhì)模擬。
　　3、通過(guò) CE-QUAL-W2 模擬,分析溫差倒灌異重流、水位日變幅及上游來(lái)流等因素對(duì)香溪河營(yíng)養(yǎng)鹽的影響：

5、>　　(1)溫差倒灌異重流對(duì)主要營(yíng)養(yǎng)鹽的影響：
　　發(fā)生溫差倒灌異重流時(shí),異重流從表、底水層入侵庫(kù)灣,干支流溫差越大,異重流影響范圍越廣,干流對(duì)支流營(yíng)養(yǎng)鹽輸入的凈瞬時(shí)通量越大；異重流從中層潛入庫(kù)灣,干流溫度處于表、底溫的中間值時(shí),凈瞬時(shí)通量最大；水位越高,干流對(duì)支流營(yíng)養(yǎng)鹽輸入凈瞬時(shí)通量越大；在時(shí)間尺度上,干流對(duì)支流TN、TP輸入的凈瞬時(shí)通量隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸減小。所有工況,對(duì)氮營(yíng)養(yǎng)鹽輸入通量遠(yuǎn)大于磷營(yíng)養(yǎng)鹽。
　　(2)水

6、位日變幅對(duì)主要營(yíng)養(yǎng)鹽的影響：
　　水位上升或下降時(shí),異重流從表、中、底層潛入庫(kù)灣,水位上升越快,倒灌影響范圍越大,且水位上升比水位下降的影響范圍要廣；水位上升時(shí),凈瞬時(shí)通量隨時(shí)間增加,對(duì)氮營(yíng)養(yǎng)鹽的輸入的量較高,反之,水位下降時(shí),凈瞬時(shí)通量隨時(shí)間減小。
　　(3)上游來(lái)流對(duì)主要營(yíng)養(yǎng)鹽的影響：
　　上游入流量越大,對(duì)庫(kù)灣營(yíng)養(yǎng)鹽補(bǔ)給越大,且對(duì)庫(kù)灣營(yíng)養(yǎng)鹽影響越大；上游流量較小時(shí)對(duì)庫(kù)灣營(yíng)養(yǎng)鹽的影響有限；與 TP 相比,TN