一種河口三角洲地區(qū)濕地湖泊內源污染評價方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于水環(huán)境污染評價與管理應用領域，具體設及一種通過河口 =角洲地區(qū) 濕地湖泊溫度模型與潮波模型將多種水質水量參數(shù)指標擬合成一個可W進行河口=角洲 濕地湖泊內源污染的綜合評價方法。
【背景技術】
[0002] 水體分層是水體由于溫度或鹽度等條件差異，從而產(chǎn)生的密度分層變化的現(xiàn)象， 夏季典型的正向水溫分層結構從上到下依次為變溫層、躍溫層（或稱為斜溫層）和等溫層 (或稱為恒溫層）?？蒞知道，躍溫層的形成阻擋了河口=角洲地區(qū)濕地湖泊上下物質的交 換，當溫度分層形成后，下部水體處于厭氧狀態(tài)，使得底部的沉積物通過生化方法，產(chǎn)生一 定量的污染物質，當進入冬季時，上部水溫降低，上下層的水溫趨于一致，此時躍溫層被破 壞，進入春季W(wǎng)后，水面受到持續(xù)的太陽福射的加熱作用，使得高溫水體遇到低溫水體而發(fā) 生混合作用，導致下部底泥中的污染物質翻到上部，使得污染物在整個水體中混合，導致水 體的水質下降，產(chǎn)生內源污染問題。
[0003] 對于河口 =角洲地區(qū)濕地湖泊內源污染的控制常常是基于長時間序列的水質參 數(shù)監(jiān)測，并采用曝氣方式破壞分層，使得水體達到充分供氧混合，大多屬于末端治理環(huán)節(jié)， 還并未有通過前端管理與綜合評價，控制河口=角洲地區(qū)濕地湖泊內源的綜合評價方法。
[0004] 對于河口 =角洲地區(qū)濕地湖泊內源污染綜合評價主要有=類指標：
[0005]第一類是總氮與總憐（TN、TP)，運類指標反映了河口S角洲地區(qū)濕地湖泊中營養(yǎng) 鹽的含量與河口=角洲地區(qū)濕地湖泊富營養(yǎng)化程度。
[0006]第二類是溶解氧含量值0)，運類指標反映了水體水質受污染程度。
[0007] 第S類是水溫，由于河口S角洲地區(qū)濕地湖泊受外界條件產(chǎn)生的能量輸入輸出變 化的影響，反映到河口 =角洲地區(qū)濕地湖泊內部，即為溫度的梯度差異，水溫的變化會抑制 水體浮游生物量，從而產(chǎn)生DO與總憐總氮在數(shù)量上的變化。
[0008] 第四類是河口潮軟強度，運類指標反應了潮波過程對水體產(chǎn)生的擾動，強度較大 時底泥中的污染物翻動，引發(fā)內源污染問題
[0009] 在實際工作中，運=類指標通常是不連續(xù)的監(jiān)測，并且指標之間的相關性分析較 小，對指標間的綜合分析與管理過程較少，因此需要一種河口=角洲地區(qū)濕地湖泊內源污 染問題的綜合評價與管理體系的建立。

【發(fā)明內容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于提供一種河口S角洲地區(qū)濕地湖泊內源污染的綜合評價方法， 通過水溫分層模型，建立一個河口=角洲地區(qū)濕地湖泊內源污染綜合指標。 W11] 為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明提供的河口S角洲地區(qū)濕地湖泊內源污染綜合評價方 法，其中的主要步驟為：
[0012]A)測量水源河口S角洲地區(qū)濕地湖泊營養(yǎng)物質含量（TN，T巧；
[0013] B)提取水溶性有機物，計算并測量溶解氧含量值0);
[0014] C)選取并測量恒溫層、躍溫層、等溫層位置溫度值W及河口區(qū)潮位、波強、流速等 水動力過程的相關參數(shù)；
[0015] D)建立溫度與潮波過程的禪合模型；
[0016]巧模型求解；
[0017]巧河口S角洲地區(qū)濕地湖泊內源污染綜合評價。
[0018] 根據(jù)綜合評價方法，步驟A采用堿性過硫酸鐘消解紫外分光光度法W及過硫酸鐘 消解鋼酸錠分光光度法。
[0019] 根據(jù)綜合評價方法，步驟B采用連續(xù)式隔膜電極法。
[0020] 根據(jù)綜合評價方法，步驟C采用分布式光纖溫度測量儀值TS)、SBY2-1聲學波浪儀 與GlobalWater流速儀。
[0021] 根據(jù)綜合評價方法，步驟D采用水體熱交換模型表征水體表面?zhèn)鳠峥偟臒峤粨Q 量（Qs)為長波福射量佩)、水面蒸發(fā)量佩)、水面顯熱對流量化)，其處理公式為：Qs= Qr+Qw+Qh 陽〇2引長波福射量佩）：
[0023] 由于大氣所散發(fā)的福射波長相對太陽入射波長較長，主要能量集中在4~120ym 之間，因此屬于長波福射范圍；大氣的長波福射的處理公式為：
陽0巧]式中：T("atJ、e(aW、e(water)、RtW、0、T(aW、C村。ud)分別為水面Om處溫度、水的福 射系數(shù)、大氣的福射系數(shù)、水面長波福射反射率、波茲爾曼常數(shù)、為水面上2m處氣溫、云層 覆蓋率。
[00%] 水面蒸發(fā)熱損失（Qw):
[0027] 蒸發(fā)直接體現(xiàn)熱量與水量交換過程的聯(lián)系，處理公式為：
[0029] 式中：L、(；、P (。。)、P、Rh分別為蒸發(fā)潛熱、蒸發(fā)傳熱系數(shù)、空氣密度（取1. 22化g/ m3)、一個標準大氣壓、相對濕度。
[0030] 顯熱對流量（Qh):
[0031] 熱對流是指熱量通過流動介質，由空間的一處傳播到另一處的現(xiàn)象。水體表面熱 通量為正值時，表層處于升溫狀況，水溫較水體W下各層為高，密度分層穩(wěn)定.反之，在降 溫狀況，表層水溫則可能低于W下各層，形成不穩(wěn)定狀態(tài)，運時上下層發(fā)生熱對流，其處理 公式為：
陽〇3引式中：句、〇。柄)、11(?。4)、化1。)分別為顯熱傳導體積系數(shù)（取〇.〇〇14)、水的定壓比 熱（取1003)、水面處的風速、水面上空氣的干球溫度，其余同上。
[0034] 根據(jù)綜合評價方法，步驟D另一方面計算穿透傳熱過程總的熱交換量，其處理公 式為：
CN1051巧538A 說明書 3/5頁
[0037]式中：Qsw做與Qsw似分別為水面太陽短波福射量和水下短波福射量變化過程，其 中，RtW、Q 、Qs?、ne(m1)分別為無量綱的短波福射表面反射率、通過水面的總短波 福射量、透過水面的凈短波福射、衰減系數(shù)。
[0038]另外應用二維潮波方程W表征濱海地區(qū)濕地湖泊受到海洋潮流的影響：
[0039]某地的潮位U):
[0041]上式中，曰。為平均海面；R,為潮波振幅；0 ,為潮波的初位相；0 ,為潮波角速度；r(t)為非天文潮化泛指因水文、氣象狀況變化引起的水位變化。
[0042]潮流（U):
[0045] 其中U、V分別為流速的北分量和東分量；U。、V。為歐拉余流；U1、C1為北分量的調 和常數(shù)；Vi、rii為東分量的調和常數(shù)。
[0046] 二維潮波方程：
[0050]上式中，D為總水深，x、y為東、北方向，U、V為潮流的東、北分量，Ah為水平滿粘系 數(shù)，kb為底摩擦系數(shù)。
[0050]所述的綜合評價方法，步驟E中的模型求解，是采用有限元體積法進行計算，并通 過商用CFD軟件實現(xiàn)。
[0039]所述的綜合評價方法，步驟F中的綜合評價方法，是通過模型求解得到不同水溫 條件，并帶入步驟A，步驟B，步驟C所測得相關數(shù)據(jù)，禪合水質模型與溶解氧模型，禪合溫度 模型與河口潮波模型，從而求得研究區(qū)河口 =角洲地區(qū)濕地湖泊中相關指標隨著季節(jié)型變 化條件的影響與存在的內在趨勢，并對河口 =角洲地區(qū)濕地湖泊內源污染程度進行評級， 可W及時的預測河口S角洲地區(qū)濕地湖泊內源污染問題，并加W相關管理。 W40] 本發(fā)明提供了河口立角洲地區(qū)濕地湖泊內源污染的綜合評價方法，操作簡單，成 本低廉，評價速度快，評價結果考慮了溶解氧，總氮總憐等指標，評價精度高，可W有效控制 由溫度分層引起的水體富營養(yǎng)化與其他內源污染問題。
【附圖說明】
[0041] 圖1為本發(fā)明的流程示意圖，圖2為專利具體實施過程在黃河=角洲的采樣分布 圖。
【具體實施方式】
[0042] 本發(fā)明提供了一種基于河口 =角洲地區(qū)濕地湖泊模型的綜合內源污染評價方法， 其主要方法如下：
[0043] A)表層水樣采集與保存：首先在采樣點處使用干凈的水桶進行汲水，然后將水樣 轉移至事先準備好的貼有標簽的聚乙締塑料采樣瓶內，每處采樣2