基于水质改善目标的太湖适宜换水周期分析

准确估算换水周期对于研究湖泊水体化学、生物变化以及污染物迁移、扩散、转化有着重要意义,换水周期是湖泊的一个重要环境参数.根据2010年实测水文、气象和环湖水量、水质条件,建立3组情景模式:第1组为实况方案,第2组是环湖水量倍比缩放方案,第3组为望虞河水量倍比缩放方案.采用EcoTaihu模型模拟3组情景模式下太湖及各湖区营养盐状况,并根据实测结果对模型进行校验.模型计算结果表明:在2010年太湖水文、气象条件下,150~160 d换水周期条件下太湖氮、磷浓度最低,即太湖适宜换水周期为150~160 d.     

中国太湖物理—生物工程实验中菱对水质影响的模式

A model on a physico-biological engineering experiment for purifying water in Wulihu Bay of Lake Taihu by using Trapa natans var. bispinosa was constructed. The state variables in water in the physico-biological engineering were ammonium nitrogen (NH₄⁺-N); nitrate nitrogen (NO₃^--N); nitrite nitrogen (NO₂^--N); phosphate phosphorus (PO₄^3--P); dissolved oxygen (DO); nitrogen (N) and phosphorus (P) in detritus; biomass density, N and P in phytoplankton and in Trapa natans var. bispinosa, N and P in the substance adsorbed by the membrane of the engineering and the rootstocks of Trapa natans var. bispinosa. The state variables in bottom mud layer were PO₄^3--P in the core water,exchangeable P and N. The external forcing functions were solar radiation, water temperature, NH₄⁺-N; NO₃^--N; NO₂^--N; PO₄^3--P; N and P in detritus; DO; phytoplankton concentrations in inflow water and the retention time of the water in physico-biological engineering channel. The main physical, chemical and biological processes considered in the model were:growth of Trapa natans var. bispinosa and phytoplankton; oxidation of NH₄⁺-N and NO₂^--N, of detritus break down; N and P sorption by the enclosure cloth of the experimental engineering and by the rootstocks of Trapa natans var. bispinosa in water; reaeration of water; uptake of P, NH₄⁺-N, NO₃^--N by phytoplankton and Trapa natans var. bispinosa:mortality of the phytoplankton and Trapa natans var. bispinosa:settling of detritus; and nutrient release from sediment. Comparison of calculated results and observed results showed that the model was constructed reasonably for the experiment. The mechanism of purifying lake water in the experiment engineering was discussed by the use of the model.     

洪泽湖风生流对风场和水位变化响应特征

深入认识大型湖泊在不同风速、风向和水位下三维风生流结构特征对于湖泊污染控制、生态恢复及资源的开发利用具有重要意义.本文在构建笛卡尔坐标系下洪泽湖三维水动力模型的基础上,利用2次全湖30个点位流场监测数据验证了模型精度.基于1975-2020年长系列风场观测数据,确定了洪泽湖典型风速风向.在此基础上,模拟了16种不同风向,13种不同风速和20种不同水位工况条件下洪泽湖三维风生流结构.结果表明：水动力模型可以较好地刻画洪泽湖三维湖流变化特征.洪泽湖风生流结构随风向变化呈现出较大空间差异.风生流流速随着风速的升高呈加速上升趋势,其中表层水体流速上升幅度远高于其他水层.在2.4 m/s东风驱动下,溧河洼、成子湖和南部湖区垂向平均流速随着水位上升呈先升高后降低的趋势,3个湖区分别在12.7、12.4和12.2 m水位下流速达到最大值.     

引江济太对太湖水体碱性磷酸酶动力学参数的影响

采用野外定点采样、室内同步分析水体碱性磷酸酶活性及水化学指标的方法,研究引江济太调水对太湖各湖区水体碱性磷酸酶最大反应速率(v_max)、米氏常数(Km_m)值的影响。结果表明:在引江济太调水试验期间,各湖区水体中v_max及Km_m值时空分布存在差异性。调水稀释了各湖区蓝藻浓度,抑制了水体碱性磷酸酶v_max;贡湖区、西岸河口区及湖心区水体中Km_m值与入湖累积水量之间有显著的二次函数关系(p=0.007)。梅梁湖、竺山湖、贡湖及西岸河口区水体碱性磷酸酶v_max/Km_m随着总磷浓度升高而增加,但竺山湖、贡湖、草型湖、湖心及西岸河口区水体v_max/K随生物可利用磷(PO₃--P)浓度增加而下降。除草型湖区外,其它湖区水体v/K随叶绿素a浓度升高而增加。     

滆湖北部人工地形重塑下风浪场变化研究

风浪是影响浅水湖泊物理生境环境重要的水动力要素之一。基于滆湖实测风浪数据, 建立了滆湖风浪模型, 验证结果表明模型可以较好模拟滆湖风浪随风场变化情况。在此基础上开展滆湖北部水域在人工地形重塑工程实施后的风浪变化情况分析。结果表明, 不同季节盛行风下, 风浪强度和湖底扰动强度均有一定程度的衰减, 这有利于水体透明度和水底光照条件的改善。风浪强度的衰减使得具有有利于水生植物生长与发育风浪条件的水域面积显著扩增。人工地形重塑的实施, 有利于滆湖北部水域水生植被物理生境环境改善, 从而为滆湖北部水域水生植被的修复提供较好的环境支撑, 也为其他浅水湖泊地形重塑工程的实施提供借鉴。     

Carbon dioxide partial pressure and carbon fluxes of air-water interface in Taihu Lake, China

1 INTRODUCTION Carbon dioxide (CO2) is principal greenhouse gas. Its air-water exchange is important in terrestrial ecosystems for climate change (Frankignoulle et al., 1998; Schimel et al., 2001). The direction of CO2 gas movement depends on the CO2 concentration gradient between air and surface water. The amount of CO2 exchange is related to the gas exchange coefficient, k. All lakes, with their small area but large atmospheric CO2 flux are important to under-stand the CO2 fluxes …     

太湖无锡地区近40a来日照的变化特征分析

利用无锡站1961—2000年日照时数、日照百分率、总云量及低云量资料，对太湖无锡地区近40a来日照的变化特征进行分析，阐述了其年变化及多年变化特征，分析了日照时数与日照百分率、总云量、低云量之间的关系。结果表明：日照时数呈减少趋势，年日照时数的减少幅度为99．72h／10d，其中又以夏、秋季减少最快；日照时数年内变化为夏秋季大、冬春季小；日照时数与日照百分率变化趋势不完全相同；日照时数与总云量、低云量呈负相关；年日照时数存在突变现象。     

太湖大气氮、磷营养元素干湿沉降率研究

分析了2002年7月—2003年6月太湖周边地区太湖站、拖山岛、东山站、无锡、苏州、湖州、常州、金坛等8个站、点大气TN、TP沉降通量和降水化学组成观测资料,测定和计算了水气界面TN、TP的表观总沉降率(RT)、湿沉降率(RW)和干沉降率(RD)。太湖大气TN的年平均RT为4226kg/(km2.a),TP的年平均RT为306kg/(km2.a)。大气TN、TP的年沉降负荷分别占由环湖河道等点污染源输入的N、P总负荷的48.8%和46.2%。指出形成太湖大气TN污染的主要途径是湿沉降,而大气TP污染则主要来自气溶胶等固体物质的干沉降;小雨携带入湖的大气TN、TP污染物通量高于中雨和大雨。TN总沉降率曲线在春季3—5月出现高峰值的现象对太湖水体的富营养化具有潜在的促进影响。     

平原水网地区湖泊的水环境容量及允许负荷量

本文从平原水网地区的湖泊具体特征出发,探讨了平原水网地区的湖泊水面允许负荷量和水环境容量的计算方法,并对我国著名的淡水湖太湖进行了计算,为太湖的水质规划和保护提供了科学的依据。