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溪流沟渠作为河流水系统的的重要组成部分,不仅具有排水功能,且在非点源氮磷污染负荷削减上也发挥着重要作用。因此,发挥溪流沟渠的氮磷滞留功能具有非常重要的环境生态意义。本文以合肥城郊一条源头溪流为研究对象,选择KBr和NaCl为保守示踪剂,选择KNO3、NH4Cl及KH2PO4为添加营养盐,于2018年3月～2019年10月在试验河段开展多次野外现场示踪试验。在此基础上,采用OTIS模型分析和评估溪流沟渠暂态存储特征及氮磷滞留潜力;利用TASCC技术方法和Michaelis-Menten(M-M)方程解析溶解性无机氮(DIN)与溶解性磷酸盐(SRP)滞留特征,开展DIN和SRP吸收动力学模拟;借助M-M方程和三维动力学Megee模型,定量刻画DIN和SRP耦合吸收效应。本研究取得的主要成果如下:(1)基于OTIS模型模拟得到水文参数D、A、As、α均值分别为0.147m2/s、0.077m2、0.031m2和2.45 × 10-31/s;试验渠段暂态存储指标As/A、Tc、TS、Rh、Ls、Fmed均值分别为 0.41、458s、186s、4.22s/m、26.55m 和 0.38%,与国内外空间尺度相似的小河流研究结果相近,由TC＞Ts说明溶质在溪流渠段中滞留能力主要来自于主流区。由于养分螺旋指标Sw-NH4+和Sw-SRP均大于Sw-NO3-,意味着试验沟渠对NH4+和SRP滞留潜力弱于NO3-。(2)根据TASCC模拟得到的溪流DIN、SRP背景吸收长度均值分别为222、162m,显著低于试验沟渠所在的溪流总长度,说明溪流水体对DIN和SRP均有较好的滞留能力,且DIN滞留潜力较SRP相对更强。(3)根据M-M方程模拟结果,溪流DIN和SRP的最大吸收速率Umax-X均值分别为1.297、0.39mg/(m2·s);半饱和常数Km-x均值分别为1.726、0.58mg/L。由Umax-DIN>Umax-SRP,表明DIN吸收速率比SRP更强。(4)从耦合吸收角度模拟得到DIN和SRP最大吸收速率Umax-x较不考虑耦合效应的计算值提升幅度分别为7%～31%(均值14%)、5%～37%(均值1 6%),表明溪流中DIN(或SRP)的增加对SRP(或DIN)的吸收效应有促进作用,即一种营养盐浓度的增加可以促进另一种营养盐的吸收。(5)三维耦合响应曲面模型可以直观、定量地模拟DIN和SRP的耦合吸收动力学过程,且DIN最大吸收速率Umax-X均值为1.62mg/(m2·s),SRP最大吸收速率均值为0.53mg/(m2·s);将计算结果与M-M方程拟合结果比较,发现耦合情形的吸收速率相对更高。