基于氢氧稳定同位素的鄱阳湖流域“五河”新水比例及其滞留时间量化研究

流域河流新水比例和滞留时间是表征径流过程以及污染物、营养物质运输的重要参数。确定水的来源及其在流域内的滞留时间,对于理解流域水文过程和功能至关重要。为了定量解析鄱阳湖流域河流的新水比例和滞留时间,本文通过对鄱阳湖流域降水及河水(赣江、修河、信江、抚河、饶河,以下简称“五河”)稳定同位素(δ^(18)O和δD)的高频率监测与分析,利用正弦拟合方法分析了降水和河水δ^(18)O和δD值的变化。结果表明:(1)“五河”河水及降水氢氧同位素表现出相似的季节变化特征,雨季(57月)较为贫化,旱季(12月次年2月)较为富集,河水同位素变化与局地降水同位素、地下水同位素密切相关,说明流域内不同水体之间存在良好的水文连通性;(2)“五河”流域内小于3个月的新水占比范围为3%~42%,流域内滞留时间范围为123.83~2495.0 d,其中赣江平均滞留时间最长、新水比例最低,乐安河和昌江的新水比例最高、平均滞留时间最短;(3)流域面积和单位面积上干流长度是“五河”流域新水比例的主要控制因素,坡度与新水比例存在负相关关系,但其负相关性被单位面积上干流长度与新水比例的正相关性所掩盖;(4)修河、赣江流域较其他流域显著受到蒸发分馏的影响;(5)鄱阳湖湖水同位素值明显高于河水,且在湖口站点湖水同位素值较都昌站点偏低,这表明湖口站湖水受长江来水和蒸发分馏的影响。该研究结果有助于对鄱阳湖流域水文联系和水文过程进行解析,可为流域污染物的输移模拟及其机制阐释等提供科学参考。

基于MIKE21的骆马湖汛期总磷模拟及优化调控研究

基于MIKE21构建了骆马湖二维水动力水环境耦合模型,分析不同调度方案下骆马湖总磷的变化程度。结果表明:所构建的水动力水环境耦合模型的R~2为0.50~0.75,相对偏差为-2.4%~38.5%,能较好地模拟骆马湖主要国省考断面的水质变化;骆马湖汛期总磷主要受到上游来水情况的影响,汛期总磷浓度显著高于非汛期;合理利用滞洪闸可以显著降低汛期总磷浓度,国省考断面总磷浓度降幅可达26%~95%。在未来应用中,管理部门可以通过不同的闸坝调度组合来引导上游来水快速出湖,从而减轻对湖体的冲击。改善入湖河流水质,可有效遏制入湖营养物质和污染物质总量,减小湖泊水体污染负荷。