不同典型年“引江濟(jì)巢”工程對(duì)巢湖水質(zhì)的影響*

易雨君，郭玉明，劉泓汐*

(1:煙臺(tái)大學(xué)土木工程學(xué)院，煙臺(tái) 264005) (2:北京師范大學(xué)教育部水沙科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100875) (3:北京師范大學(xué)自然科學(xué)高等研究院，珠海 519087)

巢湖流域位于安徽省中部，屬長(zhǎng)江下游左岸一級(jí)水系，是安徽省會(huì)經(jīng)濟(jì)圈主體，作為蓄洪、灌溉、航運(yùn)、漁業(yè)、城市供水、旅游觀光等多種功能的重要載體，為安徽地區(qū)區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展以及人類生存提供了重要保證，同時(shí)面臨社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境生態(tài)保護(hù)雙重壓力[1]. 伴隨著流域城市化和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)步伐加快，從1970s開始，巢湖水質(zhì)惡化，經(jīng)治理后水質(zhì)有所改善，東湖區(qū)水質(zhì)接近Ⅲ類，但西湖區(qū)水質(zhì)仍難以穩(wěn)定達(dá)到IV類水質(zhì)目標(biāo)[2-3]. 水量與水動(dòng)力是河湖生態(tài)系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)變量[4]，為改善和維護(hù)區(qū)域水環(huán)境，增強(qiáng)水動(dòng)力條件成為治理水環(huán)境的措施之一，其中調(diào)水引流是較為常見且重要的一種手段[5]. “引江濟(jì)巢”是安徽省水資源配置的重要戰(zhàn)略工程. 引長(zhǎng)江清水入巢湖，并通過增加長(zhǎng)江和巢湖之間的水量交換，縮短湖泊水體置換時(shí)間以改善巢湖水質(zhì). 同時(shí)“引江濟(jì)巢”是引江濟(jì)淮的起始段工程，需要保證濟(jì)淮水質(zhì)以改善淮河水生態(tài)[6-7]. 因此，“引江濟(jì)巢”工程調(diào)引的江水能否入湖、以何種線路入湖既關(guān)系巢湖水質(zhì)改善，又影響后續(xù)濟(jì)淮工程的效果[8-9].

結(jié)合巢湖水質(zhì)空間分布特點(diǎn)和工程建設(shè)成本，“引江濟(jì)巢”工程先后提出多條調(diào)水路線和多種調(diào)水方案[8,10]，并基于試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)、遙感、數(shù)值模擬等方法對(duì)比了不同調(diào)水方式對(duì)巢湖水質(zhì)的影響[6,11-13]. 對(duì)湖泊水質(zhì)評(píng)估通常以監(jiān)測(cè)點(diǎn)為基礎(chǔ)，開展監(jiān)測(cè)點(diǎn)區(qū)域、監(jiān)測(cè)點(diǎn)流域等評(píng)估單元的湖泊健康狀態(tài)評(píng)估研究[14-15]. 其中在2007年進(jìn)行了試驗(yàn)性調(diào)水，結(jié)果表明調(diào)水自兆河入湖對(duì)巢湖水動(dòng)力條件影響較小，對(duì)東湖區(qū)水質(zhì)有一定改善作用，但對(duì)西湖區(qū)水質(zhì)影響較小[6,12,16]. 相關(guān)數(shù)值模擬結(jié)果表明若改變調(diào)水路線，自白石天河入湖對(duì)西湖區(qū)和中湖區(qū)的水質(zhì)改善作用明顯[11]. 然而，基于某一年巢湖的水質(zhì)情況分析調(diào)水對(duì)湖區(qū)水質(zhì)影響的研究，難以反映巢湖在豐水年、平水年和枯水年下，入湖流量、水質(zhì)年際變化等原因所導(dǎo)致的調(diào)水對(duì)水質(zhì)影響的差異[17-18]. 相較試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)、遙感等方法，數(shù)值模擬可以更好地考慮多因素影響[19-29]. EFDC一般應(yīng)用于河流、湖泊、近岸水域，在模擬水質(zhì)方面有較廣的應(yīng)用，可以較好地?cái)M合固定河岸邊界和底部地形；傳播速度慢，允許較大的模擬時(shí)間步長(zhǎng). 但在實(shí)際模擬過程中涉及的參數(shù)眾多，部分參數(shù)難以確定. Delft3D主要應(yīng)用于河口、河流、海洋等區(qū)域，具有靈活的框架，能夠模擬二維和三維的水流、波浪、水質(zhì)、生態(tài)、泥沙輸移各個(gè)過程之間的相互作用，但模型較為復(fù)雜，計(jì)算工作量較大. MIKE21在模擬河流、湖泊、波浪、泥沙及生態(tài)等方面應(yīng)用非常廣泛，軟件界面友好，前、后處理功能強(qiáng)大，具有便于應(yīng)用和模擬精度較高的優(yōu)點(diǎn)[25-26]. 本文通過水動(dòng)力水質(zhì)模型模擬了巢湖不同典型年的流場(chǎng)和總氮、總磷分布特征，探究了不同調(diào)水路線在不同典型年條件下對(duì)巢湖水動(dòng)力條件的影響以及對(duì)水質(zhì)的改善作用，以期為后續(xù)“引江濟(jì)巢”調(diào)水方案和巢湖水環(huán)境治理提供科學(xué)依據(jù).

1 研究方法

1.1 研究區(qū)域

巢湖(31°40′～32°12′N, 117°28′～118°25′E)是我國(guó)五大淡水湖之一，位于安徽省合肥市下游，屬長(zhǎng)江下游左岸一級(jí)水系. 巢湖多年平均水位8.52 m，平均水深2.69 m，湖泊面積769 km2. 巢湖流域面積13680 km2，地勢(shì)西高東低，流域涉及合肥、蕪湖、馬鞍山、六安、安慶五市共17個(gè)縣(市、區(qū)). 2020年流域人口總計(jì)約1187萬(wàn)人，占全省人口的19.5%. 流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，2020年巢湖流域地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)11224億元，占安徽省經(jīng)濟(jì)總量的29%，經(jīng)濟(jì)發(fā)展以工業(yè)和旅游服務(wù)業(yè)為主[7].

巢湖入湖主要支流中流域面積在500 km2以上的有杭埠河、南淝河、白石天河、十五里河、派河、兆河等，呈放射狀匯入巢湖(圖1)，其中杭埠河、南淝河、白石天河3條河流入湖徑流量占75%以上，杭埠河水量最大[9].

安徽省自2007年啟動(dòng)“引江濟(jì)巢”調(diào)水試驗(yàn)，巢湖通過廬江縣和巢湖市內(nèi)的西河鳳凰頸閘站、裕溪閘、牛屯河分洪道新橋閘與長(zhǎng)江干流溝通,具備引江灌溉和排除內(nèi)水的雙向功能[19,30].

1.2 模型構(gòu)建及驗(yàn)證

1.2.1 模型構(gòu)建 巢湖為淺水湖泊(最大水深低于10 m[24])，垂向分層不明顯，MIKE21的三角形非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格具有復(fù)雜區(qū)域適宜性好、局部加密靈活和便于自適應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，能很好地模擬自然邊界及復(fù)雜的水下地形，同時(shí)計(jì)算速度較快，可以模擬因各種作用力產(chǎn)生的水位和水流變化及模擬忽略分層的二維自由表面流[25-26]. 因此本研究采用二維水動(dòng)力水質(zhì)模型MIKE21模擬巢湖水動(dòng)力水質(zhì)特征及不同“引江濟(jì)巢”線路的影響. 湖泊地形通過ADCP實(shí)測(cè)得到，水位流量數(shù)據(jù)來(lái)自安徽省水利廳.

入湖支流中杭埠河、南淝河、白石天河、十五里河、派河、兆河、柘皋河7條河流入湖徑流總量占全湖入湖徑流量的90%以上，因此模型單獨(dú)考慮該7條河流的入湖流量過程，其他支流作為區(qū)間入流，主要出湖河流為裕溪河. 以上述各入湖支流流量為上邊界，裕溪河實(shí)測(cè)水位為下邊界(圖1). 巢湖湖區(qū)地形采用實(shí)測(cè)地形資料，綜合考慮模型計(jì)算穩(wěn)定性及計(jì)算效率，模型采用三角網(wǎng)格，包括3100個(gè)節(jié)點(diǎn)，5188個(gè)單元，單元平均邊長(zhǎng)800 m. 在河流入湖口進(jìn)行局部網(wǎng)格加密，加密單元平均邊長(zhǎng)400 m.

本次模擬選取時(shí)間步長(zhǎng)為30 s；根據(jù)巢湖實(shí)地調(diào)研情況和對(duì)前人總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的分析，定義干水深hdry=0.005 m，淹沒水深hflood=0.05 m，濕水深hwet=0.1 m. 巢湖屬于淺水湖泊，垂向密度變化不大，密度梯度可以忽略不計(jì). 本次模擬水體密度計(jì)算采取正壓模式，即定義溫度和鹽度為定值，模擬過程中水體密度保持不變.

基于巢湖7個(gè)國(guó)家站(圖1)降雨歷史時(shí)間序列分析，2010-2021年巢湖年均降雨量為1178 mm，選定2016年(1533 mm)、2021(1165 mm)和2019年(697 mm)分別作為豐水年、平水年和枯水年的代表年份，各年入湖總水量、出湖平均水位、入湖總氮總磷年負(fù)荷如表1所示. 采用徑流系數(shù)法推算得到各入湖支流月流量作為入湖邊界條件，出湖河流裕溪河閘上日均實(shí)測(cè)水位作為出湖邊界條件. 基于湖區(qū)8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)值，通過插值法得到總氮、總磷初始濃度分布作為水質(zhì)模塊初始條件，各支流月均濃度作為邊界條件. 以巢湖水文站實(shí)測(cè)日降雨量作為降雨輸入；巢湖蒸發(fā)量年際差異較小[27]，采用巢湖閘上多年平均月蒸發(fā)量.

圖1 巢湖湖區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、不同調(diào)水路線分布、巢湖網(wǎng)格劃分及巢湖流域降雨站分布Fig.1 Monitoring points in Lake Chaohu area, distribution of different water transfer routes, grid division of Lake Chaohu and distribution of rainfall stations in Lake Chaohu Basin

表1 不同典型年巢湖入湖水量、水位、總氮負(fù)荷及總磷負(fù)荷

1.2.2 模型率定 運(yùn)用2016年實(shí)測(cè)日均水位對(duì)水動(dòng)力模塊進(jìn)行率定，曼寧系數(shù)為25 m1/3/s，渦流粘性系數(shù)為0.25，預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的R2為0.99；總氮、總磷的擴(kuò)散系數(shù)取值為15～25 m2/s，降解系數(shù)為0.001～0.015 d-1[28-29]. 運(yùn)用巢湖湖區(qū)8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)2016年總氮、總磷的月均濃度率定，總氮的擴(kuò)散系數(shù)和降解系數(shù)分別為25 m2/s和0.00907200 d-1，總磷的擴(kuò)散系數(shù)和降解系數(shù)分別為25 m2/s和0.00603072 d-1，率定后總氮、總磷模擬值與實(shí)測(cè)值的R2分別為0.64和0.65；運(yùn)用2021年對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)水動(dòng)力水質(zhì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，水動(dòng)力模型預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的R2為0.99，總氮、總磷模擬值與實(shí)測(cè)值的R2分別為0.65和0.61(圖2). 總氮、總磷確定性系數(shù)R2大于0.6，表明模型精度合理[31].

圖2 模型驗(yàn)證實(shí)測(cè)值與模擬值對(duì)比Fig.2 Model validation comparison of measured and simulated values

1.2.3 “引江濟(jì)巢”調(diào)水路線 “引江濟(jì)巢”工程通過引長(zhǎng)江清水改善巢湖湖區(qū)水環(huán)境，根據(jù)工程布局，方案一為通過鳳凰頸排灌站提水，經(jīng)西河、兆河進(jìn)入巢湖后，從裕溪河注入長(zhǎng)江；方案二為通過樅陽(yáng)閘樞紐，途經(jīng)菜子湖、孔城河及白石天河進(jìn)入巢湖后，經(jīng)由派河出流. 兩種調(diào)水方案在各典型年對(duì)湖區(qū)水動(dòng)力水質(zhì)的影響仍需深入討論. 不同典型年的進(jìn)一步調(diào)水路線尚需根據(jù)湖區(qū)水質(zhì)狀況及實(shí)際需要進(jìn)行論證[8,12](圖1).

2017年7月16日-8月7日，安徽省為改善巢湖水質(zhì)，以兆河為入口調(diào)水入巢，總計(jì)調(diào)水2.69億m3(圖3)，入湖的總氮濃度為1.44 mg/L，總磷濃度為0.059 mg/L[6]. 由于目前關(guān)于調(diào)水對(duì)湖區(qū)水體改善的影響程度尚不清楚. 本研究基于此次調(diào)水，以日均實(shí)際調(diào)水量和入湖水質(zhì)設(shè)定調(diào)水情景的水動(dòng)力水質(zhì)邊界條件，模擬白石天河、兆河兩條調(diào)水路線在不同典型年——豐水年(2016年)、平水年(2021年)和枯水年(2019年)對(duì)巢湖水質(zhì)的影響. 結(jié)合實(shí)際調(diào)水工程布局，白石天河入水時(shí)設(shè)定關(guān)閉巢湖閘，出水口由裕溪河變?yōu)榕珊樱徽缀尤胨畷r(shí)，出水口仍為裕溪河.

圖3 “引江濟(jì)巢”調(diào)水流量過程Fig.3 Flow process of water diversion from Yangtze River to Lake Chaohu

2 結(jié)果與討論

2.1 典型年巢湖流場(chǎng)模擬結(jié)果

各典型年不同季節(jié)流場(chǎng)模擬結(jié)果如圖4所示. 入湖水流由西湖區(qū)經(jīng)中湖心流向東湖區(qū)，由于派河、十五里河、南淝河入湖流量相對(duì)較小，西湖區(qū)流速整體低于中湖心和東湖區(qū). 7條河流入湖后均從裕溪河出流，裕溪河口出口區(qū)域流速顯著高于湖區(qū)其他部分，尤其在流量較大的豐水年更為明顯.

年際變化上，受入湖流量影響，不同典型年春季流場(chǎng)差異較小，西湖區(qū)流速普遍低于0.4 cm/s，中湖心流速在0.6 cm/s左右，東湖區(qū)流速在裕溪河出口流域速度較快，在1.2 cm/s以上. 其余季節(jié)內(nèi)，豐水年流速最大，枯水年流速最小. 年內(nèi)變化上，豐水年、平水年不同季節(jié)間流場(chǎng)變化較大. 由于夏、秋季入湖流量大且風(fēng)速較高，豐水年夏秋季流場(chǎng)強(qiáng)于春、冬季，且主要體現(xiàn)在中湖心和東湖區(qū)，西湖區(qū)流場(chǎng)變化相對(duì)較小. 在豐水年與平水年的夏秋季，西湖區(qū)與中湖心連接處的姥山島附近流速較快，在1.2 cm/s以上，西湖區(qū)流速在0.5～0.7 cm/s左右，部分河口位置可超過1.2 cm/s，春冬季則基本在0.4 cm/s以下. 枯水年不同季節(jié)間，尤其是夏秋冬季流場(chǎng)變化相對(duì)較小. 巢湖西湖區(qū)流場(chǎng)的年際、年內(nèi)變化較小，流速整體較小普遍在0.3 cm/s以下，在部分流量較大的杭埠河口附近以及裕溪河口出口區(qū)域流速相對(duì)較高在0.8 cm/s以上.

圖4 不同典型年巢湖季節(jié)流場(chǎng)分布Fig.4 Distribution of seasonal flow field in Lake Chaohu in different typical years

2.2 不同典型年巢湖水質(zhì)分布特征

與湖區(qū)8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)總氮總磷對(duì)比，模擬值與實(shí)測(cè)值一致，總氮的平均誤差率為11%，總磷的平均誤差率為13%. 各典型年巢湖的總氮、總磷分布均呈現(xiàn)明顯的空間分異性，西湖區(qū)的總氮、總磷濃度顯著高于東湖區(qū)(圖5，圖6). 各典型年西湖區(qū)總氮濃度總體大于1.5 mg/L，總磷濃度總體大于0.1 mg/L，屬于Ⅴ類水或劣Ⅴ類水；中湖心總氮濃度在1.0～1.5 mg/L左右，總磷濃度在0.1 mg/L左右，屬于Ⅳ類水或Ⅴ類水；東湖區(qū)總氮濃度在1.0 mg/L左右，總磷濃度在0.07 mg/L左右，屬于Ⅲ類水或Ⅳ類水. 由于平水年夏秋季降水量較大，且湖泊水位較高蓄水量較大，湖泊氮磷稀釋作用較強(qiáng)，因此西湖區(qū)總氮濃度在1.2～1.5 mg/L左右. 由于西湖區(qū)入湖支流較多且入湖支流沿岸聚集著城市生活區(qū)、工業(yè)生產(chǎn)區(qū)和農(nóng)業(yè)耕作區(qū)，氮磷入湖負(fù)荷高[32]. 同時(shí)，裕溪河上巢湖閘的修建導(dǎo)致巢湖水體環(huán)境相對(duì)封閉，更新周期延長(zhǎng). 西湖區(qū)流速滯緩(圖4)，水動(dòng)力條件不利于氮磷入湖后的擴(kuò)散. 尤其是污染較重的南淝河，其入湖口附近區(qū)域?yàn)槲廴揪奂瘏^(qū)，各典型年濃度基本大于3.5 mg/L. 而東湖區(qū)入湖支流較少，接納的外源污染物輸入較少，且東湖區(qū)水動(dòng)力條件相對(duì)較強(qiáng)，加之污染物可經(jīng)由巢湖閘排出，污染物濃度較西湖區(qū)顯著偏低[32]. 年際變化上，豐水年與平水年由于入湖負(fù)荷較大，湖泊氮磷濃度整體高于枯水年. 由于平水年降雨量較大，湖泊氮磷產(chǎn)生稀釋作用，且枯水年西湖區(qū)入湖支流夏、冬季污染物負(fù)荷相較于平水年更高，因此枯水年西湖區(qū)在夏、冬季的總氮濃度高于平水年. 由于夏、秋季豐水年中湖心的水動(dòng)力條件較強(qiáng)(圖4)，利于總氮、總磷擴(kuò)散，因此豐水年中湖心，在夏、秋季的總氮、總磷濃度明顯高于平水年與枯水年. 年內(nèi)變化上，受入湖負(fù)荷差異影響，總氮濃度表現(xiàn)為春冬季高于夏秋季，總磷濃度表現(xiàn)為春冬季低于夏秋季. 枯水年春季總磷濃度較高是由于污染物負(fù)荷最高的南淝河春季流量較大. 枯水年秋季杭埠河污染物濃度異常升高，因此增加了西湖區(qū)入湖負(fù)荷.

圖5 不同典型年巢湖不同季節(jié)總氮分布Fig.5 Distribution of total nitrogen in different seasons of Lake Chaohu in different typical years

圖6 不同典型年巢湖不同季節(jié)總磷分布Fig.6 Distribution of total phosphorus in different seasons of Lake Chaohu in different typical years

2.3 不同調(diào)水路線對(duì)巢湖水動(dòng)力水質(zhì)的影響

“引江濟(jì)巢”不同調(diào)水路線下巢湖的流場(chǎng)模擬結(jié)果如圖7所示. 結(jié)果表明，自兆河調(diào)水提高了巢湖中湖心、東湖區(qū)和裕溪河的流速，豐水年、平水年、枯水年的中湖心流速分別提高了8%、5%、23%，東湖區(qū)流速分別提高了14%、13%、20%. 由于枯水年水動(dòng)力條件較差，因此兆河調(diào)水對(duì)枯水年中湖心、東湖區(qū)的水動(dòng)力改善效果最好. 由于西湖區(qū)入湖流量的減小，因此兆河調(diào)水對(duì)西湖區(qū)的流場(chǎng)影響表現(xiàn)出水動(dòng)力條件豐水年最弱，枯水年最強(qiáng)的情況. 污染物自中湖心向東湖區(qū)、裕溪河的水動(dòng)力條件增強(qiáng). 自白石天河調(diào)水由于出水由裕溪河變?yōu)榕珊?，巢湖流?chǎng)發(fā)生改變，由中湖心流向西湖區(qū). 巢湖閘的關(guān)閉降低了中湖心和東湖區(qū)流速，派河出水提高了西湖區(qū)的流速，豐水年、平水年、枯水年的西湖區(qū)流速分別提高了136%、38%、34%. 由于枯水年的水動(dòng)力條件更弱，因此白石天河調(diào)水對(duì)西湖區(qū)的水動(dòng)力條件影響最為明顯. 不同典型年間，調(diào)水期間均表現(xiàn)出豐水年水動(dòng)力條件最強(qiáng)，枯水年水動(dòng)力條件最弱的特征.

圖7 不同典型年調(diào)水期間巢湖流場(chǎng)分布Fig.7 Distribution of flow field in Lake Chaohu during water transfer in different typical years

圖8所示為西湖區(qū)、中湖心、東湖區(qū)在不同典型年、不同調(diào)水路線條件下總氮和總磷時(shí)空分布的模擬結(jié)果，不同湖區(qū)所選代表點(diǎn)如圖1所示. 可以看出，白石天河入流相較兆河入流對(duì)巢湖水質(zhì)的改善作用更明顯. 至調(diào)水結(jié)束，相較兆河入流豐水年經(jīng)白石天河入流總氮和總磷在各典型站位降低，分別為西湖區(qū)29%、53%；中湖心26%、9%；東湖區(qū)45%、13%；而對(duì)于東湖區(qū)，兆河入流對(duì)水質(zhì)的改善效果優(yōu)于白石天河. 自白石天河入流在豐水年對(duì)水質(zhì)的改善作用高于平水年和枯水年. 在平水年，相較兆河入流經(jīng)白石天河入流總氮、總磷在西湖區(qū)分別降低31%、20%；而對(duì)于東湖區(qū)相較兆河入流經(jīng)白石天河入流對(duì)流場(chǎng)的改變，使得西湖區(qū)濃度較高的湖水對(duì)東湖區(qū)的影響更小，因此白石天河入流對(duì)東湖區(qū)水質(zhì)改善效果優(yōu)于兆河入流. 兩條調(diào)水路線在枯水年對(duì)總磷的影響差異較小，這是由于豐水年和平水年巢湖水體總氮、總磷濃度高于枯水年，水質(zhì)較好的長(zhǎng)江水入湖后對(duì)湖水的稀釋作用明顯，以及枯水年水動(dòng)力條件較差，西湖區(qū)污染物濃度較高的湖水向東湖區(qū)推流作用相較豐水年、枯水年不明顯. 同時(shí)，白石天河入流對(duì)應(yīng)派河出流，此調(diào)水路線加強(qiáng)了西湖區(qū)水動(dòng)力條件(圖7)，加快了氮磷在西湖區(qū)的擴(kuò)散，更有利于改善西湖區(qū)水質(zhì). 基于模擬結(jié)果，本研究建議考慮白石天河入流調(diào)水路線.

圖8 不同典型年下不同調(diào)水路線對(duì)巢湖水質(zhì)的影響Fig.8 Impacts of different water transfer routes on water quality of Lake Chaohu in different typical years

3 結(jié)論

本研究模擬了巢湖豐水年、平水年、枯水年流場(chǎng)和總氮、總磷的分布特征，以及不同調(diào)水路線在不同典型年條件下對(duì)湖區(qū)水質(zhì)的改善作用. 模擬結(jié)果與巢湖實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)擬合較好. 模擬結(jié)果表明，巢湖流場(chǎng)和水質(zhì)分布有明顯的空間差異性，西湖區(qū)入湖負(fù)荷大、流速小，污染物易于聚集，東湖區(qū)入湖負(fù)荷小、水動(dòng)力擴(kuò)散條件較好，水質(zhì)優(yōu)于西湖區(qū). 相較于枯水年，豐水年與平水年氮磷負(fù)荷較高，巢湖水質(zhì)較差，因此“引江濟(jì)巢”工程在豐水年和平水年對(duì)巢湖水質(zhì)的改善作用顯著. 相較兆河入流，白石天河入流對(duì)應(yīng)派河出流，改變了西湖區(qū)流場(chǎng)，加大了西湖區(qū)流速，強(qiáng)化了長(zhǎng)江水入湖后對(duì)巢湖西湖區(qū)的稀釋作用，同時(shí)由于西湖區(qū)流場(chǎng)的改變，西湖區(qū)濃度較高的湖水對(duì)東湖區(qū)的影響減小，因此白石天河入流對(duì)巢湖水質(zhì)的改善作用更明顯. 本研究針對(duì)不同典型年，探究了不同調(diào)水路線對(duì)巢湖水動(dòng)力條件的影響以及對(duì)水質(zhì)的改善作用，結(jié)果可為調(diào)水工程方案的評(píng)估與優(yōu)化和巢湖水環(huán)境治理提供建議.

致謝:感謝青悅數(shù)據(jù)(data.epmap.org)提供的環(huán)境數(shù)據(jù)處理支持.