一种地下水排入湖泊营养盐的定量计算方法

摘要

本发明涉及一种地下水排入湖泊营养盐的定量计算方法，包括：构建湖岸营养盐入渗补给区；在小尺度范围内运用地下水渗流计确定地下水排入湖泊渗流速率；建立井群观测系统对地下水排入湖泊营养物浓度进行监测；地下水排入湖泊营养盐定量计算。本发明充分考虑地下水对湖泊营养物质的贡献，所述方法与模型计算法相比，方法更加简单易行，较全面的考虑了湖泊-地下水界面非均质对地下水-湖泊界面交互作用的影响，对湖泊富营养化的防治具有重要的理论与实践意义。

主权项

一种地下水排入湖泊营养盐的定量计算方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：步骤一、构建湖岸营养盐入渗补给区：结合湖泊‑地下水界面的非均质性与地下水‑湖泊补给的空间类型确定湖岸营养盐入渗补给区；步骤二、地下水排入湖泊渗流量测定；将湖床分为n个断面，每个子单元湖岸线长度为l_i，在每个典型子单元里埋设地下水渗流计，测定每个典型子单元中地下水排入湖泊渗流量q(m^‑2yr^‑1)；剖分长度为l_i的湖岸线的最大地下水排入湖泊渗流量q_z,i(m^‑2yr^‑1)；每个典型子单元i中地下水排入湖泊渗流量Q_i(m^‑2yr^‑1)通过公式(1)计算：$Q_i=Q_{\mathrm{rech},i}=\frac{q_{z,i}}{\overline{q_z}}---\left(1\right)$$\overline{q_z}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{q}_{z,i}·l_i}{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{l}_{\text{i}}}$式中：Q_i是子单元i中地下水排入湖泊渗流量(m^‑2yr^‑1)，Q_rech,i是年平均地下水排入湖泊总流量均分为n等分的地下水排入湖泊量(m^‑2yr^‑1)，q_z,i是通过地下水渗流计测量剖分长度为l_i的湖岸线的最大地下水排入湖泊渗流量(m^‑2yr^‑1),是通过剖分长度为l_i的湖岸线地下水排入湖泊最大流量(q_z,i)的算术平均值(m^‑2yr^‑1)，l_i是每个湖岸线长度；步骤三、建立井群观测系统对地下水排入湖泊营养物浓度进行监测；沿湖岸和垂直于湖岸布设观测取样井系统，使用真空泵收集水样，水样通过过滤器过滤后,加入硫酸酸化到PH值为1.11到2之间，注入密封的玻璃采样瓶中储存，样品用于地下水排入湖泊中营养盐的浓度测试；测试得到地下水排入湖泊中营养盐的浓度Ci(kg.m^‑3)；步骤四、地下水对湖泊的排泄的营养盐荷载定量计算步骤；地下水排入湖泊的营养盐的总体营养盐荷载通量通过公式(2)和公式(3)计算：Flux_i＝Qi*Ci            (2)式中，Flux_总是地下水排入湖泊的总体营养盐荷载通量(kgyr^‑1)，Flux_i是子单元i中地下水排入湖泊的营养盐荷载通量(kg.yr^‑1)，Q_i是子单元i中地下水排入湖泊渗流量(m^‑2yr^‑1)，Ci是营养盐的浓度(kg.m^‑3)。