【摘 要】
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鄱阳湖是大型浅水湖泊,近些年来,受流域入湖污染负荷持续增加等影响,鄱阳湖水质下降明显,构建水动力水质模型进行模拟,可有效探究湖泊水动力和水质的变化。论文基于MIKE21软件,以流域五河入湖口处水文站点为边界条件,构建水动力模型。选择CODMn、NH3-N和TP三项水质指标,开展水动力和水质耦合模拟。用扰动法对水质模型参数进行敏感性分析,分析模型误差来源。最后,改变入湖径流量或污染负荷,设置三种不同
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鄱阳湖是大型浅水湖泊,近些年来,受流域入湖污染负荷持续增加等影响,鄱阳湖水质下降明显,构建水动力水质模型进行模拟,可有效探究湖泊水动力和水质的变化。论文基于MIKE21软件,以流域五河入湖口处水文站点为边界条件,构建水动力模型。选择CODMn、NH3-N和TP三项水质指标,开展水动力和水质耦合模拟。用扰动法对水质模型参数进行敏感性分析,分析模型误差来源。最后,改变入湖径流量或污染负荷,设置三种不同的模拟情景方案:入湖径流量增加10%、入湖径流量减少10%和污染负荷增加5%,得到不同情景下鄱阳湖水环境变化特征。本论文的研究为改善鄱阳湖水质提供理论依据。论文主要结论如下:(1)1953-2016年,鄱阳湖内五个站点年均水位高低为康山>棠荫>都昌>星子>湖口,呈现出水位自南(上游)向北(下游)依次递减的趋势。五个站点日多年平均水位年内变化趋势基本一致,为单峰型。五河年均入湖径流量变化较大,其中抚河最大值和最小值的比值达到6.87。五河日多年平均入湖径流量年内变化趋势基本一致,季节特征显著。(2)鄱阳湖五河入湖口处及湖内各点2016-2018年CODMn均达到Ⅱ类标准,除修水和饶河入湖口处外,各点NH3-N均达到Ⅱ类标准,各点TP均为Ⅳ类或Ⅴ类标准。年内变化上,CODMn比NH3-N和TP波动更大,湖内各点水质指标波动大于五河入湖口。(3)水质模型参数中,三个扩散系数均为不敏感参数,而降解系数敏感性较高。对模型进行参数率定,计算四个站点处的确定性系数、纳什系数和平均相对误差,发现水动力模型水位的模拟效果较好。水质模型中,CODMn的模拟效果与实际情况较吻合,优于NH3-N和TP;四个站点中,星子站的模拟效果最好。(4)三种情景模拟方案下,水位变化如下:入湖径流量的改变率为10%,引起各点水位变化率从0到2%不等,只有中心湖面的部分中下游河段超过了2%。枯水期水位变化大于丰水期。水质指标变化如下:星子站CODMn、NH3-N和TP浓度值大小为方案二>方案三>基准>方案一,且NH3-N全年的浓度值变化率波动最大。空间上,入湖径流量的变化对三个水质指标的影响大小为CODMn>TP>NH3-N,且主流向西部湖面各水质指标变化率高于主流向及东部湖面,但变化率基本上都小于入湖径流量的变化率。入湖污染负荷的变化对三个水质指标的影响相同,且全湖各点一致,等于污染负荷变化率。
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