大型通江湖泊水质驱动机制研究

【作者】 王华； 李一平； 方少文； 韩飞； 邓燕青； 王仕刚；

【机构】 河海大学环境科学与工程学院； 河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室； 江西省水文局； 鄱阳湖水文局；

【摘要】 论文提出了基于边界输入、水体自净、大气干湿沉降、沉积物释放四项因子的湖泊水质驱动机制定量研究方法。选择中国最大的淡水湖——鄱阳湖为研究区。根据2011年1—12月全湖8个点位的野外实测数据,定量分析了鄱阳湖水质动态波动特征。在有限体积法框架下,构建了考虑四项因子的二维非稳态湖泊水环境数学模型并率定验证。将各项因子概化为模型中参数开关,进行多方案对比运算,定量评估了鄱阳湖不同时期,不同空间水质浓度驱动机制。研究表明:(1)总体而言,影响鄱阳湖水质浓度的主要因子是边界输入与水体自净,大气干湿沉降与沉积物释放对水质影响权重相对较低,前者作用略强于后者。四项因子对鄱阳湖水质平均贡献率分别为57.2%、26.5%、9.3%、7.0%。(2)各项因子对水质驱动权重均随空间变化显著。No.1与No.3点位离主湖区较远,边界输入对水质贡献最大,平均达67.7%;No.8点位位于长江与鄱阳湖的交汇断面,水体自净作用较强,全年平均影响权重可达32.1%;大气干湿沉降及沉积物释放对水质影响权重同样随空间位置变化而波动,但其程度不及前两项。(3)不同季节,四项因子对水质驱动作用有所不同,冬季(12月)边界输入对鄱阳湖水质影响权重平均最大可达64.8%;而自净作用对水质最大贡献在夏季(7月),平均权重约31.5%;秋季(10月),鄱阳湖大气干湿沉降作用对水质影响权重最高,平均约10.2%;与自净作用一样,沉积物释放对水质影响也在夏季达到最大约7.7%。更多还原