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《重庆大学》 2009年
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嘉陵江重庆主城段富营养化数值模拟研究

蒙国湖  
【摘要】: 三峡水库蓄水后,库区河流水动力情势发生了根本性的改变,流速变缓,水体的自净能力下降,据监测资料,库区支流水质逐年下降。嘉陵江是库区的最大的支流,其水质状况,特别是重庆主城段的水质状况,直接关系到重庆市乃至三峡库区的水环境状况,因此,开展对嘉陵江重庆主城段富营养化问题的研究,对于重庆市社会经济的可持续发展与生态的和谐具有重要意义。 本研究以湖泊富营养化模型为基础,鉴于河流水体中流速是限制富营养化的主要因素,且存在临界流速,将流速因子引入模型中的藻类生长项,独创含临界流速和流速效应系数的流速因子表达式,构建了嘉陵江重庆主城段二维生态动力学模型。,应用07年2月6日至10月14日的实测数据率定及验证所构建模型,结果表明,模拟值与实测值较为吻合,表明所建的模型合理,可用于分析嘉陵江重庆主城段富营养化的时空分布和预测富营养化的变化趋势。通过数值模拟研究,得出以下主要结论: ①对比分析各水位条件下总氮、总磷、流速、叶绿素a的空间分布,表明流速小的区域,叶绿素a浓度相对较大。对于枯水期,叶绿素a浓度较高,氮磷浓度也较高;而对于丰水期,尽管氮磷总量增加,但因流量也在增加,因此河流中氮磷浓度不一定比枯水期高,同时,较高的流速也使叶绿素a浓度比枯水期低。 ②模拟蓄水后不同水位差对藻类生长的影响,结果表明,在上下游水位相差3.6米的情况下(方案1),可能发生水华的水面占0.43%,而上下游水位相差2.6米(方案2)、1.6米(方案3)、0.6米(方案4)时,可能发生水华的水面分别占6.13%、9.99%、11.27%。得出结论为:水位差越小,流速越小,可能发生水华的水面面积越大。 ③模拟总氮、总磷、光辐射及水温的变化对藻类生长的影响,结果表明,总氮、总磷、光辐射及水温的增加,在开始的时候都能比较明显的促进藻类生长,过了一定值之后(总氮为1.7mg/L、总磷为0.12mg/L、光辐射为11520 kJ/m2/d、水温为16.72℃),促进的效果逐渐不明显。 ④在模拟增加点源排放对藻类生长的影响,得出结论为:在点源排放处,尽管总磷、总氮浓度高(TP为0.36mg/L、TN为2.46mg/L),而如果其他条件不适合(如流速、光辐射、水温不适合),藻类生长未必明显(Chla仅为1.04ug/L)。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X524

【参考文献】
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