山丘区河流滩地边缘内凹形态对溶质运移及水质恶化风险的影响

摘要

滩地是河流的重要组成部分,具有调蓄洪水、净化水质、供生物栖息等功能。以浙江龙游县灵山港为典型山丘区河流,在现场勘测的基础上,提出了弯曲度指数(I-e)以表征滩地边缘内凹形态。基于I-e,滩地内凹形态可划分为低弯(I-e<2)、中弯(2≤I-e<4)和高弯(I-e≥4)3个等级。根据对灵山港下游18个滩地4次现场监测数据,并应用Mike 21构建该河段的二维水动力-水质耦合模型,定量分析了近滩区溶质运移过程。现场监测与数值模拟均表明随着I-e升高,河流水质风险随之呈极显著升高(P<0.01)趋势。模拟结果进一步表明,适当降低高弯内凹形态可有效降低河流水质风险;而根据维持生境多样性的需求,不宜将内凹形态降至低弯。所获取的不同边缘形态下的溶质时空分布可为滩地保护及修复提供重要参考。