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在复杂湖泊水动力环境作用下,换水周期和传输时间变化直接影响着污染物的迁移和转化.本文运用数值模拟方法,定量研究了季节水情动态下鄱阳湖换水周期和示踪剂传输时间的空间分布.结果表明,不同季节下鄱阳湖换水周期均具有较高的空间异质性,贯穿整个湖区的主河道换水周期约10 d,大多湖湾区的换水周期则长达300多天.尽管不同季节下换水周期空间分布格局几乎相似,但受鄱阳湖水动力场的季节变化影响,夏、秋季的换水周期要明显大于春、冬季.基于换水周期频率分布曲线的统计表明,80%的鄱阳湖区的换水周期约30 d,其余湖区换水周期为几十天至几百天,表明鄱阳湖应该更加确切地描述为一个快速换水和慢速换水同时共存的湖泊系统.鄱阳湖示踪剂传输时间介于4~32 d,夏、秋季的传输时间(11~32 d)约为春、冬季(4~8 d)的4倍,主要与鄱阳湖季节性水情特征及示踪剂的迁移路径有关.本文所获取的换水周期和示踪剂传输时间的时空分布信息可为今后鄱阳湖水质、水环境和生态系统管理和维护等方面提供重要科学参考. 相似文献
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针对太湖水体交换周期近十余年发生的变化,本文收集整理了1986—2018年太湖水文巡测、汛期水文巡测数据以及太湖流域沿江城市引水量、流域降雨量变化数据,基于太湖出入湖水量的变化研究了太湖水体交换周期的变化及原因,并对交换周期变化对水质空间格局的影响进行分析.结果表明：太湖入湖水量有显著上升,2007年以来平均每年入湖水量增长30.8亿m3/a.水体交换周期显著下降,2007年以后约为184 d,相比2007年前下降了26 d.太湖流域及各水利分区近70年来,除去2015和2016年,降雨量无显著变化,主要入湖区下垫面变化造成的入湖水量增加估算在每年2.0 m3左右.太湖入湖水量增加主要集中在湖西区,与沿江口门引水量明显相关.相比2007年前,沿江口门引水量年均增长28.9亿m3/a,而这期间太湖入湖水量增量与这一引水有关.入湖水量的增加开始影响太湖存在的“西浊东清”水质结构,水体交换周期缩短会使东西太湖水质出现均化的现象,东部太湖水质会出现下降的趋势. 相似文献
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磷是湖泊生态系统物质和能量循环的重要组成部分,是湖泊富营养化防治的重要控制性指标.为分析太湖富营养化与人类活动的关系,掌握总磷（TP）的时空变化规律及驱动因子,本文收集整理了1980—2020年太湖TP浓度数据并分析了TP的时序、时空和年内变化特征.结果表明,1980s经济社会快速发展之初,伴随着工业和三产用水量激增,废污水排放量和入湖负荷大增,1985—1995年太湖TP浓度急剧升高.随着治理与保护措施的实施,到1995年达到峰值后逐步走低,2009年后进入了窄幅波动期.从空间上看,不同时段TP浓度分布格局较好地反映了入湖污染物的输入分布.通过分时段对比分析可能影响太湖TP浓度变化的驱动因子,分别讨论了经济社会发展、用水量、废污水排放量,入湖水量、入湖河流TP浓度、入湖TP负荷,蓝藻水华、水温,高等水生植物,底泥释放,太湖换水周期变化等.结果表明,近10年来入湖TP负荷增加,蓝藻水华强度加大,水温升高,高等水生植物面积减少,这些因素会导致太湖TP浓度上升.2008—2019年净入湖TP负荷比1998—2007年增加了33.9%,而近10年太湖换水周期缩短了17.7%,在一定程度上抵消了影响太湖TP浓度升高的驱动因子的不利影响,太湖TP浓度不升反降.为此建议在新一轮太湖治理中积极开展控源截污、节水减排、水资源调控、高等水生植被恢复、重点污染湖区清淤疏浚等针对性措施以期获得更好的太湖TP浓度控制效果. 相似文献
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自2007年太湖无锡水危机事件后,太湖流域内各项水污染防治工作进入快车道,近年来浙江省持续开展水环境治理,针对不同污染源进行分类施策、精准治理,整体水环境质量得到了显著改善.本文根据2007-2019年浙江省环太湖水文巡测资料及主要出入太湖河道水质监测成果,全面分析了出入湖河道的水量、水质及污染物通量的时空变化趋势.结果表明,2007-2019年浙江省年均入湖水量为27.39亿m3,年均出湖水量为26.42亿m3,环湖河道进出水量在2007-2014年以出湖为主,2015-2019年以入湖为主,2015-2019年入湖水量增加受该时段地区降水量较丰的影响.2007-2019年浙江省环湖河道CODMn、NH3-N和TP浓度呈明显下降趋势,TN浓度有所下降,除TN仍处于Ⅴ~劣Ⅴ类水外,其余指标已处于Ⅱ~Ⅲ类水标准,当前环湖河道的CODMn和NH3-N指标已达到《太湖流域水环境综合治理总体方案（2013年修编）》提出的目标值,但TN和TP浓度仍存在较大差距.浙江省环湖河道年平均CODMn、NH3-N、TP和TN入湖通量分别为1.12万、0.18万、0.03万和0.90万t,出湖通量分别为1.13万、0.10万、0.03万和0.62万t,环湖河道除CODMn以净出湖通量为主外,其余指标均以净入湖通量为主,存在一定入湖滞留,其中水量是影响入湖通量的关键因子. 相似文献
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直湖港、武进港关闸对太湖竺山湖水环境影响 总被引：3，自引：1，他引：2
建立了太湖风生流水量水质数学模型,并结合该地区的水文特征和实测数据,对流场和浓度场进行了模拟和对比.以竺山湖为研究区域,定量分析了直湖港、武进港关闸情况下不同风向以及不同污染物排放量对竺山湖水环境的影响,并计算了各种治理措施的改善效果.结果表明:采用太湖水量水质数学模型得到的太湖流场、浓度场计算值与实测值均相差不大,水量是污染物对竺山湖水环境影响的主要因素,而风向作用不明显;从雅浦港引水需约16d使竺山湖水质逐渐得到改善并最终稳定,同理从太滆运河引水需约25d. 相似文献
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太湖水体磷浓度与赋存量长期变化(2005-2018年)及其对未来磷控制目标管理的启示 总被引：7，自引：6，他引：1
为揭示大型浅水湖泊水体磷浓度对湖泊外源负荷削减和生态系统变化的响应规律,指导富营养化湖泊水生态修复和管理实践,利用太湖湖泊生态系统研究站20052018年连续14年的太湖水体各形态磷浓度的月、季度调查数据,估算了太湖湖体各形态磷赋存量的季度变化,分析了太湖水体磷浓度受湖泊水位、水量、蓝藻水华态势(蓝藻总生物量及水华出现面积)等环境条件变化的影响特征.结果表明,在连续10年的全流域高投入污染治理背景下,太湖水体总磷浓度仍未发生显著下降,水体各形态磷浓度在年际、月际及空间上的变幅大,不同季节和不同湖区总磷浓度的时空差异性大于14年来总磷浓度年均值的差异性;全湖32个监测点上、中、下3层混合样水体总磷平均值为0.113 mg/L(n=1788),其中颗粒态磷浓度平均值为0.077 mg/L,是水体总磷的主要赋存形式,溶解性总磷浓度平均值为0.036 mg/L,其中反应性活性磷浓度平均值为0.015 mg/L,占总磷浓度的13%;太湖水体总磷的赋存量介于410~1098 t之间,56个季度的平均值为688 t,其中冬季(122月)、春季(35月)、夏季(68月)、秋季(911月)平均值分别为683、604、792和673 t,夏季湖体磷赋存量明显高于其他季节.统计分析表明,蓝藻水华态势和水情要素(水位)对水相总磷、颗粒态磷等主要形态磷的赋存量影响显著,蓝藻水华态势的影响可能大于水量变化的影响.本研究表明,在水体营养盐浓度仍然充分满足蓝藻水华发生的背景下,气象水文波动所造成的湖泊水华面积及生物量的变化及大型水生植被消长带来的内源交换变化能引起水体总磷浓度剧烈变化,太湖水体磷浓度的稳定控制也依赖于蓝藻水华态势的稳定控制,由于太湖当前的蓝藻水华态势受气象水文条件变化影响甚大,短期内太湖水相总磷浓度稳定控制到0.05 mg/L的水质治理目标较难实现.治理策略上,若要实现太湖水体磷浓度的进一步明显下降,一方面需要大幅度削减外源磷负荷,另一方面需要大面积恢复沉水植被等.管理策略上,由于湖体磷浓度变化包括了较大的非人为因素影响,应将太湖总磷治理目标考核重点放在流域磷减排强度、入湖负荷等方面,科学看待气候波动等非人为因素影响下的水相磷浓度波动. 相似文献
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鄱阳湖水利枢纽工程对鄱阳湖水文水动力影响的模拟 总被引：5，自引：4，他引：1
水流情势变化是河湖生态系统演变最主要的驱动力,拟建的鄱阳湖水利枢纽工程对鄱阳湖水文水动力会产生何种影响是一个值得深入研究的问题.本研究基于EFDC模型构建了鄱阳湖水动力的二维模型,并按照规划中的鄱阳湖水利枢纽工程调度方案,通过丰平枯典型年份的情景模拟,探讨了鄱阳湖水利枢纽工程运行调度方案对湖泊水文水动力的可能影响.模拟结果表明:不同情景年型鄱阳湖水利枢纽工程低枯水位生态调节期(12月1日至3月底4月初)中11 m控制水位对该时期湖泊平均水位的抬升程度明显,2010年(丰水年)11 m控制水位对枯水期湖泊平均水位的最大抬升为2.59 m,2000年(平水年)枯水期湖泊的平均水位最大抬升为2.68 m,而2004年(枯水年)枯水期湖泊的平均水位最大抬升为4.35 m.枯水期水位的抬升,使不同年型不同湖区的枯水期平均流速、最大流速和最小流速都有不同程度的减小,其中以入江河道为最,2000年和2010年枯水期平均流速降幅在44%以上,2004年(枯水年)枯水期的平均降速范围在50%以上,而对两大保护区的影响则较小.对流场格局的影响方面,主要表现在有枢纽时由于低枯水期的11 m水位控制,棠荫以北尤其是入江河道的流场与无枢纽时的流场表现出明显的不同;棠荫以南的湖区,当赣江中支和赣江南支的来水较大时,在棠荫附近及松门山以南的湖区会呈现出较大的水面.同时由于枯水期的水位抬升和流速减小,水利枢纽工程对湖泊换水周期的作用明显,不同年型的换水周期都受到不同程度的影响,2004年枢纽控水过程使控水期间的平均换水周期增加了5.6 d,影响程度达26.1%;模型模拟结果可以揭示在目前调度方案下,水利枢纽工程对鄱阳湖水文水动力的影响程度,为进一步定量分析鄱阳湖水利枢纽工程对湖泊水质和生态系统演化及其可能造成的影响提供必要的基础支撑. 相似文献
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“引江济太”对2016年后太湖总磷反弹的直接影响分析 总被引：2，自引：1，他引：1
针对“引江济太”工程将总磷浓度偏高的长江水引入太湖后对2016年后太湖总磷反弹的影响，本文实测并收集整理了2016年前后“引江济太”调水入湖水量、磷通量及全太湖入湖水量、磷通量与太湖磷存量等数据，对2016年前后“引江济太”调水入湖水量、磷通量、磷形态与其他入湖河道水量、磷通量、磷形态以及全太湖的水质、受水区贡湖的水质进行了分析.结果表明：2016年前后，“引江济太”年均入湖磷通量为97.56 t，年均入湖水量为8.16亿m3，从调水量、入湖磷通量、调水后短期磷响应及各湖区磷增量来看，“引江济太”与2016年后太湖总磷反弹相关性不强.“引江济太”调水累计入湖磷通量为877.97 t，占太湖总入湖磷通量的4.58%，累计入湖水量占太湖累计入湖水量的7.36%，单位水量携带的磷通量仅为其他来水的一半左右，占比相对有限.与太湖主要入湖河流相比，“引江济太”调水属于优质来水，湖泊的入湖河流总磷浓度一般都高于湖泊本身的总磷浓度，“引江济太”调水总磷浓度偏高属于正常范围.目前“引江济太”工程在保证供水安全、缓解水华危机的同时对处于严重富营养化状态的太湖具有一定的改善效果，但未来引水量增加的情况下，必须继续关注引水带来的磷通量与太湖磷循环系统的关系，确保“引江济太”对太湖继续产生良性的影响. 相似文献
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特大洪水对浅水湖泊磷的影响:以2016年太湖为例 总被引：1，自引：0，他引：1
2016年太湖发生特大洪水，水位达到历史第二，入湖水量比平均年多60.8亿m3.而从2016年开始太湖磷指标改变了2010年以来平缓下降的趋势出现回升，也就是出现所谓“磷反弹”的问题.为了研究磷反弹和特大洪水之间的关系，本研究从2016年入湖水量、水质、磷通量、水中磷存量以及磷在太湖中的迁移过程出发，对大洪水前后太湖磷的变化进行分析.结果表明：洪水期间入湖河道带来大量的磷是引起磷反弹的主要原因.由于洪水的影响，2016年磷净入湖通量比往年平均水平多出579.2 t，约达到1683.0 t.其中，两次洪水贡献极大，约占全年水平的50%（6-7月和10月的洪水分别带入580.5和268.2 t磷）.磷反弹的另一个原因在于太湖存在较高的磷滞留率，磷在入湖后很难经由出湖河道排出.从入湖后磷的归趋上看，洪水过程中高磷浓度水块尽管存在由太湖西北部向东、南部迁移的过程，但途中水体磷浓度出现显著降低（即滞留现象），导致高磷浓度水块未能到达出湖排泄区（太浦港、望虞河等）.全年净入湖磷通量中仅有小部分（205.3 t）直接引起水体磷浓度上升，而其余的大部分则滞留于底泥之中，明显高于往年水平.2016年滞留在太湖内的磷很可能破坏了往年底泥-上覆水的磷平衡，对后续水质的变化产生间接的影响. 相似文献
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The water pollution situation of Taihu Lake, general conditions of the main inflow rivers to Taihu Lake, the compiling principles, the harnessing measures for polluted water and major inflow rivers to the lake, and the total quantity control plan were analyzed. 相似文献
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2010-2017年太湖总磷浓度变化趋势分析及成因探讨 总被引：4，自引：0，他引：4
近年来，太湖流域各省市政府加大治理力度，流域水体水质取得明显好转，氨氮浓度和总氮浓度呈大幅度下降趋势，然而太湖水体总磷浓度呈上升趋势.为探讨太湖总磷浓度升高的原因，采用太湖流域管理局2010年以来的水质水量实测数据、遥感监测数据等，分别从太湖入湖河流污染负荷量、水生植被和蓝藻与总磷浓度的关系3个方面进行相关性分析.结果表明，入湖河流总磷浓度高于太湖水体总磷浓度，且磷不易出湖，逐年总磷净入湖量持续累积与太湖总磷浓度有明显的正相关性，入湖污染负荷量大是太湖总磷浓度居高不下的根本原因；水生植被可吸收湖泊沉积物中的营养盐，并抑制底泥再悬浮从而降低内源性营养盐的释放，东太湖水生植被的大量减少，一方面减少了沉水植物对磷元素的吸收，另一方面增加了风浪对底泥的扰动再悬浮，造成磷元素释放，是造成湖水总磷浓度升高的重要因素；近年来太湖蓝藻密度呈上升趋势，受其影响，总磷浓度也有上升，蓝藻水华加快湖体磷循环，藻类密度增加也是太湖总磷浓度升高的影响因素之一. 相似文献
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The aim of this paper is to analyse hydrological measurements obtained from Blue Lake located near the town of Imotski (Croatia), during the period from 6 November 2009 at 10:26 h to 4 September 2010 at 03:26 h (7230 h or 302 days). The water depth, water temperature and electrical conductivity of the water were continuously measured during this period. The measurements were obtained with a CTD DIVER (Schlumberger Water Services). The instrument was fixed at the bottom of Blue Lake, which means that all the measured data refer to a single point of measurement. The data represent the first systematic and continuous monitoring of the hydrological parameters of this fascinating karst phenomenon. The hydrological analysis also involved daily rainfall data and daily mean air temperatures recorded at the nearby Imotski meteorological station. The rate of water level rise and fall and the hourly and daily average inflow and outflow into and from the lake were calculated using the available data. The analysis led to the conclusion that Blue Lake is mainly recharged by water coming from the karst aquifer, the dimensions and the characteristics of which have not yet been adequately studied. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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U. Saravana Kumar Noble Jacob S. V. Navada S. M. Rao Rm. P. Nachiappan Bhishm Kumar J. S. R. Murthy 《水文研究》2001,15(3):425-439
Environmental isotopes (δ18O, δD and 3H) were used to understand the hydrodynamics of Lake Naini in the State of Uttar Pradesh, India. The data was correlated with the in situ physico‐chemical parameters, namely temperature, electrical conductivity and dissolved oxygen. The analysis of the data shows that Lake Naini is a warm monomictic lake [i.e. in a year, the lake is stratified during the summer months (March/April to October/November) and well mixed during the remaining months]. The presence of a centrally submerged ridge inhibits the mixing of deeper waters of the lake's two sub‐basins, and they exhibit differential behaviour. The rates of change of isotopic composition of hypolimnion and epilimnion waters of the lake indicate that the water retention time of the lake is very short, and the two have independent inflow components. A few groundwater inflow points to the lake are inferred along the existing fractures, fault planes and dykes. In addition to poor vertical mixing of the lake due to the temperature‐induced seasonal stratification, the lake also shows poor horizontal mixing at certain locations of the lake. The lake–groundwater system appears to be a flow‐through type. Also, a tritium and water‐balance model was developed to estimate the water retention time of well‐mixed and hydrologically steady state lakes. The model assumes a piston flow of groundwater contributing to the lake. The developed model was verified for (a) Finger Lakes, New York; (b) Lake Neusiedlersee, Austria; and (c) Blue Lake, Australia based on literature data. The predicted water retention times of the lakes were close to those reported or calculated from the hydrological parameters given in the references. On application of this model to Lake Naini, a water retention time of ～2 years and age of groundwater contributing to the lake ～14 years is obtained. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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湖泊模型为数值天气预报模型提供热量通量、水汽通量和动量通量等下边界条件,但是不同时间尺度上湖泊水热通量变化的控制因子不同,因此有必要对湖泊模型进行多时间尺度上的离线评估.本文利用2012-2016年太湖中尺度通量网避风港站的气象资料和辐射数据驱动CLM4-LISSS模型(Community Land Model version 4-Lake,Ice,Snow and Sediment Simulator),并与涡度相关观测(Eddy Covariance,EC)结果进行对比,以年平均潜热通量模拟结果最佳为目标调整了模式中的消光系数、粗糙度长度方案,研究了该模型从半小时到年尺度上对湖表温度和水热通量的模拟性能.结果表明:模型对湖表温度的模拟在各时间尺度上均比较理想,但是模拟的日较差较小;从半小时到年尺度上潜热通量的变化趋势都能被很好地模拟出来,但在季节尺度上,潜热通量的模拟出现了秋冬季偏高、春夏季偏低的情况,季节变化模拟不准确.湖表温度和潜热通量模拟偏差的原因可能是消光系数的参数化方案.相比之下,感热通量尽管年际变化趋势的模拟值与观测值一致,但是从半小时到年尺度均被高估.特别地,冷锋过境期间,模型能较好地模拟出潜热通量和感热通量的变化趋势,但对于高风速条件下的感热通量模拟效果不佳.本文的研究结果能为湖泊模式的应用与发展提供有用信息. 相似文献
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浅水湖泊湖沼学与太湖富营养化控制研究 总被引：2，自引：1，他引：1
自2007年无锡暴发饮用水危机事件以来,太湖经历了前所未有的高强度、大规模治理,各种治理措施累计投资已经超过千亿元.监测显示,在治理初期太湖的氮、磷浓度下降明显,水质有所好转,但最近几年关键水质指标总磷与浮游植物叶绿素α浓度出现了波动,蓝藻水华有所反弹.研究表明,太湖的外源负荷并没有减少,这与城镇用水量增加、污水排放标准偏低、面源污染削减不足有很大的关系;同时,内源负荷也因为蓝藻水华的持续而加重,浅水湖泊水深浅、扰动强的特点强化了磷的循环利用效率,加剧了内源负荷对湖泊富营养化和蓝藻水华的影响.气候变暖叠加营养盐富集的复合效应、流域风速下降以及暴雨事件频次和强度增加等气象水文条件变化,都促进了太湖蓝藻水华的暴发;蓝藻水华的时空分布特征则受湖泊水动力的决定性影响.太湖治理的曲折过程,凸显了大型浅水湖泊湖沼学研究的不断深入与发展,未来需要继续加强多学科交叉研究,特别是基于湖泊-流域系统的气象水文、生物地球化学和生物生态学的学科交叉.对于太湖生态环境的综合治理和管理,既要注重湖泊与流域相结合,更需要重视自然科学和人文科学的有机融合,才能真正达到控制太湖富营养化、维护流域水环境安全与社会经济可持续发展的目标. 相似文献
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“新孟河引水”作为“二引三排”格局的关键组成,将长江水直接引入太湖的竺山湖区,在新的引排格局下,“新孟河引水”对太湖水环境尤其是总磷会有怎样的影响？针对“新孟河引水”工程,如何设计出水路线才能趋利避弊,改善太湖总磷？本文实测并收集了2007—2020年太湖的水文水质数据为基础,模拟了不同路线对太湖分湖区总磷的影响,力求将“新孟河引水”对太湖的影响进行一个清晰的分析,并为形成最为合理的出水路线提供支撑.结果表明:太湖不同湖区对出水路线的响应不同.从单一出水路线的角度来看,新孟河引水后,太浦闸增加出水会使得太湖西北部浊水加快来到太湖东南部,对太湖东南部有不利的影响.而梁溪河或新沟河出水的西北小循环是“新孟河引水”工程优化出水路线,在降低竺山湖、梅梁湖总磷的同时,没有恶化太湖东南部水质,对太湖总磷也有降低的效果.在应用中可以组合各种出水路线,形成联动方案.从物料平衡的角度看,太湖底泥目前仍是磷汇.引水后4种出水路线年均滞留量为1435 t,其中出水河道设置在东太湖(太浦闸)磷滞留量最大,年滞留1513 t;出水河道设置在梅梁湖(新沟河、梁溪河)磷滞留量最小,年滞留1404 t左右. 相似文献
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长江倒灌对鄱阳湖水动力特征影响的数值模拟 总被引：4，自引：3，他引：1
长江水倒灌是鄱阳湖的一个重要现象,是江湖作用的具体体现.利用环境流体动力学开源代码(EFDC)建立鄱阳湖的二维水动力模型,并借助染色剂模块和水龄模块,分析鄱阳湖全年的水动力变化过程、倒灌现象及其影响.数值模拟结果精确地验证倒灌的发生、持续时间和倒灌流量,显示倒灌时期湖区水力梯度、湖流逆向的特点.顶托作用强于鄱阳湖盆地作用时是倒灌发生的条件,通过计算倒灌发生的临界流量并与实际来流进行对比,本文提出新的倒灌判定条件,可以准确地预测倒灌和预估倒灌流量,且利用2007 2009年的测量数据验证了其可靠性.通过在赣江入流设置染色剂的方法,模拟获得2008年4次倒灌入流水体在湖区的占据面积.顶托作用和倒灌造成湖水不能外泄甚至逆流,增加湖区水体的水龄,通过数值模拟并与水力停留时间进行对比,估算出湖湖水水龄的增加时间. 相似文献