环太湖各水资源分区入出湖河流总磷浓度与负荷变化分析

入出湖总磷负荷变化是影响太湖湖体磷收支平衡的关键因素.基于2012-2018年水质水量监测资料,计算全湖及各水资源分区河流入出湖总磷负荷,并以水量加权计算其总磷年平均浓度,探明其时空变化规律;运用双累积曲线法分析不同分区水污关系的变化规律;以月为时间尺度,利用Pearson相关系数,揭示入湖总磷负荷分别与入湖水量、入湖总磷浓度的相关关系;通过讨论分析,明确适用于太湖的入湖总磷平均浓度计算方法、总磷负荷影响因素及控制途径.研究结果表明:(1)水量加权法比算术平均法更加适用于太湖入湖总磷平均浓度的削减管理;环太湖河流入湖总磷浓度多年平均值为0.189 mg/L,明显高于出湖的0.079 mg/L,入湖总磷负荷多年平均值为2206.51 t,也高于出湖的873.73 t;2016年丰水年入、出湖及净入湖总磷负荷均最高,分别为2993.9、1341.1、1652.8 t.(2)湖西区河流入湖总磷浓度多年平均高于所有其他分区,其值为0.226 mg/L,浙西区、武澄锡虞区河流出湖总磷浓度多年平均分别为0.114和0.109 mg/L,均高于其他分区.不同水资源分区的水污关系呈现不同的年际变化规律,但除杭嘉湖区外,其他分区均未表现出入湖总磷得到有效控制的迹象.(3)湖西区和浙西区入湖总磷年负荷多年平均值分别为1748.71和278.61 t,两区各年入湖总磷负荷占总入湖负荷的比重位居前二,湖西区的都在67.88%以上;而浙西区在7%~19%之间变化;太浦河出湖总磷年负荷多年平均值为272.27 t,自2014年起其占出湖总磷年负荷的比重均在30%以上.(4)不同水资源分区月入湖总磷负荷均与入湖水量存在较好的相关关系,且除阳澄淀泖区外,其他分区月尺度入湖总磷负荷变化主要受入湖水量控制.(5)2016年丰水年湖西区入湖河流总磷浓度较高、入湖水量大的共同作用导致了其入湖总磷负荷的显著增加.研究成果可为太湖的磷外源负荷控制提供科学依据.

镇江市降雨场次划分与暴雨特性分析

为划分镇江市降雨场次和分析暴雨特性,基于丹徒站1981—2016年汛期5—10月的逐分钟降雨资料,确定了降雨间隔时间,筛选了暴雨场次,分析了汛期各月暴雨次数和暴雨量的变化特性,解析了不同历时和不同强度暴雨的演变规律。结果表明:镇江市合理的降雨间隔时间为2 h;汛期总暴雨次数呈略微上升的趋势,总暴雨量以每10年43.4 mm的速度增加;汛期暴雨主要集中在6—8月,其暴雨次数占汛期总暴雨次数的73.0%,其暴雨量占汛期总暴雨量的73.5%;7月和8月的暴雨量及其对总降雨的贡献率呈增加趋势,其他月份呈减少趋势,暴雨集中度增强;不同历时的暴雨中,一般暴雨占比最大,特短、短暴雨次数增长趋势显著,且特短暴雨的强度呈增加趋势;不同强度的暴雨中,弱暴雨占比最大,中、强暴雨次数均有不同程度的增长。

环太湖各水资源分区入出湖水量及贡献分析

基于1986—2018年环太湖入出湖水量、降水量、引排水量资料,采用TFPW-MK趋势检验法分析了环太湖各水资源分区年入出湖水量及太湖换水周期的变化特征,并讨论了湖西区年入湖水量以及望虞河和太浦河年出湖水量显著变化的影响因素。结果表明:环太湖年入出湖水量、净入湖水量与各水资源分区年入出湖水量及占比呈现不同的变化趋势;望虞河年入湖水量、出湖水量、入湖水量占比及湖西区出湖水量占比的年际变化最显著;不同年代湖西区年入湖水量及占比均值为各分区最大,太浦河在20世纪80年代后年出湖水量及占比均值为各分区最大;湖西区入湖水量增长贡献率最大,浙西区出湖水量增长贡献率最大;降雨对湖西区年入湖水量及望虞河、太浦河年出湖水量的年际波动影响均较大;太湖换水周期呈递减趋势,从20世纪80年代平均200 d减小为21世纪10年代的154 d。

基于互信息法的北部太湖Chl.a与环境因子的关系

以北部太湖竺山湾、梅梁湾、贡湖湾为研究区域,基于2013-2018年蓝藻暴发期三湖湾出入湖河道的水量数据和湖湾的水质及气象数据,采用Pearson相关法及互信息法分析了三湖湾Chl.a与环境因子的相关关系,分别建立三个湖湾Chl.a与由Pearson相关法确定的主要环境影响因子之间的线性解释回归方程以及与由互信息法确定的主要环境影响因子之间的非线性方程。结果表明:(1)互信息法显示三湖湾的Chl.a浓度与水温、风速、TN、TP浓度均有较好的相关性,梅梁湾和贡湖湾的Chl.a浓度与出湖水量有较好相关性,而竺山湾的Chl.a浓度则与入湖水量有较好相关性;Pearson相关系数法表明除梅梁湾Chl.a浓度与出湖水量存在弱相关性外,三湖湾的Chl.a浓度仅与水温、TP浓度有较好的相关性。(2)对于梅梁湾和贡湖湾,水温风速等气象因子与营养盐浓度共同影响藻类的生长;而在营养盐水平最高的竺山湾,水温风速等气象因子成为蓝藻水华暴发的最主要驱动因子。(3)拟合三湖湾Chl.a浓度与其主要影响因子关系的非线性方程R^(2)均在0.9以上,而线性方程R^(2)均小于0.7,表明互信息法能更加全面地筛选出蓝藻水华的主要影响因子。研究成果可为太湖蓝藻的治理提供科学依据。