城郊排水溝渠氮磷運(yùn)移規(guī)律及滯留特征模擬——以合肥關(guān)鎮(zhèn)河支渠為例.pdf

1、排水溝渠是河流水系的重要組成部分，對(duì)匯水區(qū)氮磷營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷向下游水體的傳輸具有一定的滯留和調(diào)控功能。本研究以合肥市城郊的典型排水溝渠——關(guān)鎮(zhèn)河支渠為研究對(duì)象，選擇NaCl為保守性示蹤劑、NH4Cl和KH2PO4為添加營(yíng)養(yǎng)鹽，開展現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)投加示蹤試驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，利用OTIS模型模擬溝渠水體氮磷運(yùn)移規(guī)律，解析暫態(tài)存儲(chǔ)模塊對(duì)氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽輸移規(guī)律的影響程度，并進(jìn)行參數(shù)靈敏性分析;利用養(yǎng)分螺旋原理，評(píng)估排水溝渠氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽滯留能力，探究生活污水為主要

2、補(bǔ)給源的城郊排水溝渠氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽滯留特征?，F(xiàn)將取得的成果概述如下:
　　(1)關(guān)鎮(zhèn)河支渠水文參數(shù)D、A、As、α均值分別為0.145 m2·s-1、0.417 m2、0.125m2和2.30×10-3s-1，與國(guó)內(nèi)外其他地區(qū)的溪流/排水溝渠大體相當(dāng);暫態(tài)存儲(chǔ)指標(biāo)中，除了Ts偏低以外，As/A、Tc、Ls、Rh和F200 med等均與國(guó)內(nèi)外相似空間尺度水體相當(dāng);回歸分析表明，水文參數(shù)中僅A與流量Q表現(xiàn)出明顯的相關(guān)性，大部分暫態(tài)存儲(chǔ)指標(biāo)

3、與流量Q、流速v存在明顯的相關(guān)關(guān)系。
　　(2)對(duì)OTIS模型不同功能模塊貢獻(xiàn)程度的分析表明，暫態(tài)存儲(chǔ)對(duì)于主流區(qū)Cl-模擬濃度穿透曲線(BTCs)峰值影響很大，相對(duì)偏差達(dá)24.23％～117.26％，顯著高于對(duì)峰值出現(xiàn)時(shí)間的影響，且暫態(tài)存儲(chǔ)影響顯著超過側(cè)向補(bǔ)給作用;相關(guān)性分析表明，主流區(qū)Cl模擬濃度BTCs峰值和出現(xiàn)時(shí)間的相對(duì)偏差與As/A具有極顯著相關(guān)性，流量與峰值和峰值出現(xiàn)時(shí)間的相關(guān)性則較弱。
　　(3)參數(shù)靈敏度分析表

4、明，OTIS模型參數(shù)靈敏度排序?yàn)锳＞As＞α＞D。
　　(4)氮磷滯留特征分析表明，NH+4和SRP吸收長(zhǎng)度Sw相當(dāng)大，最大值分別高達(dá)934020、47518m，且吸收系數(shù)λ、λs及養(yǎng)分螺旋指標(biāo)Sw、Vf和U均不同程度的出現(xiàn)了負(fù)值現(xiàn)象，意味著關(guān)鎮(zhèn)河支渠已基本不具備氮磷滯留能力，甚至表現(xiàn)出營(yíng)養(yǎng)鹽“源”的特征。根據(jù)相關(guān)分析，Vf-NH+4與h、Q和ρ(NH+4)存在顯著的相關(guān)關(guān)系，VrSRP和U-SRP都與w呈顯著正相關(guān)，絕大部分養(yǎng)分

5、螺旋指標(biāo)與營(yíng)養(yǎng)鹽背景濃度沒有明顯的相關(guān)關(guān)系。
　　(5)關(guān)鎮(zhèn)河支渠沉積物磷吸附量隨時(shí)間延長(zhǎng)而增大，EPC0為0.073～0.150mg·L-1，釋放風(fēng)險(xiǎn)較高。OTIS模型中吸附系數(shù)(λ)、(λ)s分別為9.84×10-5±3.95×10-4 s-1和-1.95×10-4±5.13×10-4 s-1，ρ值為228～23845 mg·L-1，與國(guó)外學(xué)者的相關(guān)研究結(jié)果較為接近。從濃度-時(shí)間過程曲線的擬合效果看，吸附作用或許是關(guān)鎮(zhèn)河支渠S