太湖苕溪流域输沙对河口区泥沙分布的影响研究

发布时间：2020-05-24 20:23

【摘要】：随着社会经济的高速发展,太湖生态系统受到了严重影响,湖泊水体长期处于富营养化状态,造成太湖富营养化的根本原因是外源性营养盐的过量输入。而外源营养盐主要是以泥沙等颗粒物为载体进行运移的,所以研究泥沙的产生、运移、沉降及理化性质对缓解太湖富营养化有着重要意义。本文以苕溪入太河口为例,构建了苕溪流域SWAT分布式水文模型,对该流域的产沙和产流进行了模拟分析;利用MODIS反射率数据与实测悬浮物浓度数据建立回归方程,构建基于MODIS的悬浮物浓度遥感反演模型,并结合SWAT模拟的流域出口输沙数据,分析河口区浑浊带的分布特征;通过在河口进行的泥沙淤积物调查实验,分析河口淤泥理化性质的空间变化。全文对泥沙的产生、运移及沉降进行了全过程分析,为太湖富营养化治理提供科学依据及有效意见。主要研究成果如下:(1)根据苕溪流域DEM数据、土地利用数据、土壤数据以及气象数据成功构建了苕溪流域SWAT模型,并以实测径流数据和泥沙数据对模型进行率定及验证,结果表明SWAT模型在苕溪流域中的径流模拟和泥沙模拟具有较高的可行性和可信度。泥沙模拟结果显示:2011年苕溪流域总产沙量为9.24′10~6 t/a,其中东、西苕溪水系总产沙量分别为6.09′10~6 t/a和3.15′10~6 t/a,分别占流域总产沙量的65.9%和34.1%,故东苕溪水系是该流域主要产沙源。苕溪流域中度和强烈侵蚀的区域主要分布在中上游,而下游侵蚀较为微弱,其中东苕溪水系的侵蚀程度明显要大于西苕溪水系。(2)利用MOD09GQ地表反射率数据与实测悬浮物浓度数据构建回归方程,结果表明:MODIS波段1反射率数据与实测悬浮物浓度构建的指数模型精度最高,是用来反演悬浮物浓度的最优模型,该模型为=3.210).。(3)结合SWAT模拟结果和MODIS遥感反演结果,苕溪入湖河口输沙量变化趋势与径流量变化趋势几乎吻合,每年的输沙量高峰期基本分布在6~10月内,最低值往往分布在冬季,各年输沙量变化整体上呈一种先升后降的趋势。入湖河口区浑浊带区域的面积与输沙量呈明显的正相关关系,输沙量越大,河口区浑浊带面积越大,输沙量越小,浑浊带面积越小。(4)河口区湖底泥沙淤积物厚度的空间变化与河口区悬浮物浓度的空间变化具有一定的联系,河口区悬浮物浓度从河口至湖内呈逐渐降低的趋势,而相对应河口区湖底泥沙淤积物厚度逐渐降低。(5)泥沙从河口输入湖泊,由于水体挟沙能力逐渐降低,颗粒大的泥沙首先沉降,颗粒小的泥沙后沉降,从而导致河口区左部和右部表层淤泥的中值粒径随着距河口水平距离的增加而减小。而河口区中部处于航道区域,大型船只经过引起的波浪扰动影响了表层淤泥的分布,该区域表层淤泥的中值粒径无明显变化规律。(6)河口区泥沙淤积物的总氮垂直变化趋势较为平缓,水平方向上总氮逐渐减小;总磷垂直变化趋势较为缓和,水平分布上逐渐减小,但减小幅度较低。泥沙淤积物中总氮、总磷含量分别约为2.25 g/kg和0.45 g/kg,含量均较高,可从侧面反映出泥沙是营养盐进入太湖的重要载体,研究泥沙的产生、运移及沉降对太湖富营养化治理有着重要的意义。
【图文】：

技术路线

图 2-2 杨家埠站总磷年变化Figure 2-2 Annual change of TP atYangjiabu图 2-3 城西大桥站总磷年变化Figure 2-3 Annual change of TP at Chenxidaqiao
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV14

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 李安定;张义;周北海;吴振斌;;富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术[J];水生生物学报;2014年02期

2 盛美玲;方海燕;;WaTEM/SEDEM模型及其应用研究进展与展望[J];地理科学进展;2014年01期

3 谢旺成;李天宏;;流域泥沙输移比研究进展[J];北京大学学报(自然科学版);2012年04期

4 夏S，

本文编号：2678941