稳定塘内稻田降雨径流中氮磷输移的三维数值模拟

摘要：

掌握污染物在农田排水稳定塘中的输移规律对控制农业面源污染具有重要意义.已有的研究主要集中在通过野外与室内试验监测探究稳定塘的污染物拦截效果与运行机制上,而缺乏对降雨径流过程中稳定塘内氮、磷污染物在三维空间输移的数值模拟研究.本文以多级农田排水稳定塘为研究对象,首先,对 2015 年水稻生长期内 3 场典型降雨进行了跟踪监测;然后,建立了多级稳定塘的三维水动力-水质迁移耦合模型,并应用坐标轮换法以实测数据进行了模型的参数率定;最后,对稻田降雨径流过程中稳定塘内氮磷的输移进行了三维数值模拟与模型验证,并探究了稳定塘分级数对氮磷拦截效果的影响.结果表明:率定后的模型各水质指标模拟值与实测值拟合较好;在降雨径流初期,总氮、总磷在垂向上表现为底层浓度大于表层浓度、横向上沿程浓度逐渐降低的规律;稳定塘级数的增加延长了水流停留时间,更有利于拦截氮、磷污染物.

关键词：多级稳定塘、氮磷输移、三维数值模拟、降雨径流、参数率定

分类号：X522(水体污染及其防治)

资助基金：水体污染控制与治理国家科技重大专项资助项目2017ZX07204003;国家自然科学基金创新研究群体科学基金资助项目51621092;天津市应用基础与前沿技术研究计划资助项目16JCYBJC23100. Supported by the Major Science and Technology Program for Water Pollution Control and Treatment2017ZX07204003;the Innovation Research Groups Foundation of the National Natural Science Foundation of China51621092;the Tianjin Research Pro-gram of Application Foundation and Advanced Technology16JCYBJC23100

在线出版日期：2019-10-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：649-660