湖泊富营养化对石臼湖枢纽工程响应的数值模拟_王莹

湖泊富营养化对石臼湖枢纽工程响应的数值模拟_王莹文章编号：１００７－２２８４（２０１５）１０－００３８－０５湖泊富营养化对石臼湖枢纽工程响应的数值模拟王莹，吴从林，魏元芹，万艳雷（长江勘测规划设计研究院，武汉４３００１０）摘要：为探究石臼湖枢纽工程及水利调度等技术措施对湖泊富营养化状况的影响，采用基于ＭＩＫＥ２１的富营养化模型对石臼湖富营养化状况进行定量研究。结果表明：同现状相比，石臼湖大部分中度富营养水体转为轻度富营养，湖区丰水期、平水期、枯水期的营养状态改善较为明显。该研究可为湖泊资源的合理利用和保护提供一定的借鉴。关键词：湖泊富营养化；水利技术措施；富营养化模型；数值模拟中图分类号：Ｓ－１９；Ｓ１８１．３文献标识码：Ａ收稿日期：２０１５－０４－１０作者简介：王莹（１９８３－），女，工程师，从事环境保护方面的规划、设计以及研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｙｉｎｇ＠ｃｊｗｓｊｙ．ｃｏｍ．ｃｎ。富营养化是由于水体中营养盐的增加而导致藻类和其他水生生物生产力增加、水质下降等一系列变化，从而使水生态及水体功能受到影响的现象。石臼湖位于长江右岸，是水阳江尾闾的重要调蓄湖泊，湖水经运粮河、姑溪河，从当涂金柱关汇入长江，长江汛期高水时江水倒灌入湖［１］。近年来，由于社会经济的发展和人类活动等的影响，石臼湖枯水位时间提前、持续时间延长。同时，受支流汇入影响，部分区域存在ＴＰ、ＴＮ超标，湖泊面临着生态系统退化、水体富营养化等重大环境资源问题［２－４］，已严重影响到当地经济社会发展和居民正常生活。湖泊富营养化治理研究成果众多，主要集中在通过物理、化学、生态学等方法控制营养盐等污染源，诸如外源截断、内源清挖、深层曝气、混凝沉淀、紫外线等物理法；水体除磷、营养盐钝化、调解氮磷比、投放杀藻剂等化学法；水生动物控制、水生植物修复、湿地生态工程等生态法［５－１１］。而通过改变水动力条件，进而减缓或改善水体富营养化的研究相对较少，计勇等［１２］根据南昌市青山湖浅水湖泊紊流扰动特性，建立了二维平面水流－水质模型，模拟不同调水方案对青山湖水质的改善状况；余成等［１３］以“大东湖生态水网”工程的实施为契机，应用ＭＩＫＥ２１软件模拟了四种引水工况下，模型运行３５ｄ之后东湖水体中ＴＮ、ＴＰ浓度分布情况。虽然不同富营养化治理途径均取得了一定的实际效果，但不可否认，其中也存在不少的问题。化学法具有速度快、效