调水引流改善河湖水环境质量的水动力与水质动态过程及生态效应

调水引流是改善河湖水环境质量的必要途径和有力措施，在国内外得到广泛应用。本项目针对调水引流关键科学问题和系统理论研究不足的问题，以太湖流域为典型区域，采用野外调查、现场观测、室内试验和理论分析相结合的方法，从输水河道与原河网水系水动力和水质协同关系、输水河道水体推流混合和受水湖区污染云团输移规律、调水引流引起的水动力条件变化对沉积物沉浮过程与机理、输水河道和受水湖区水环境容量增加和净污能力变化规律、调水引流引起的生态毒理效应及风险等方面开展研究，揭示调水引流改善河湖水环境质量水动力与水质动态过程及生态效应的科学问题，在此基础上，建立长江水源～输水河道～河网水系～受水湖区系统的耦合模拟模型、输水河道和受水湖区水环境容量和净污能力评估模型，借助输水路线、入湖布水、水力条件优化和生态风险规避等方法，提出调水引流技术优化系统和工程措施，为调水引流改善河湖水环境技术的广泛应用提供科学依据和理论支撑。

调水引流是改善河湖水环境质量的必要途径和有力措施，在国内外得到广泛应用。本项目以太湖流域为典型区域，采用野外调查、现场观测、室内试验和理论分析相结合的方法，开展调水引流改善河湖水环境质量的水动力与水质动态过程及生态效应研究, 为调水引流改善河湖水环境技术的广泛应用提供科学依据和理论支撑。.(1) 输水河道与原河网及湖泊水动力和水质系统耦合模拟：现场观测了输水河道望虞河及其主要支流的水动力特征和水质变化规律，建立了河网水质水量耦合模型、二维湖流水动力模型和污染物迁移模型。通过全太湖现场观测采样，分析了不同形态氮和磷在太湖不同湖区在不同季节的分布规律、不同年份和湖区调水与非调水期总氮和总磷浓度变化过程。通过模型计算分析了调水引流状态下，望虞河及相应河网地区的水动力水质变化情况，现状和远期规划调水格局、不同风场和调水引流运行工况下太湖不同湖区的水动力和水质变化过程。.(2) 调水引流引起的河湖沉积物沉浮过程、污染物多介质转化及生物有效性：开展了不同水动力和水生植物条件下沉积物再悬浮和沉降规律试验研究，探讨了调水引流工程引起水动力条件变化所造成的底泥再悬浮对水质的影响。通过现场观测研究了调水期与排水期、不同调水期望虞河表层沉积物与水体中氮磷迁移转化的规律、沉积物-水界面总氮总磷的扩散通量。通过室内水槽实验，研究了湖流作用下底泥再悬浮及营养物内源释放特征。通过全太湖现场观测掌握了不同介质中污染物的分布特征，试验研究了不同水动力条件下污染物多介质间迁移转化过程与生物有效性。.(3) 输水河道和受水湖区水环境容量增加机理和净污能力变化规律：借助室内不同尺度水槽和野外现场观测，对比研究不同水动力条件下水生植物对水体中污染物的去除机理和净化规律，探讨了水生植物对污染物的吸附机理，研究了水生植物对底泥再悬浮过程及污染物释放的影响。利用水质模型为工具，讨论了调水引流工程对各个湖区的水动力和水体交换的影响，评判调水引流改善湖体水质的机理，分析了调水引流工程污染物宏观总量转移。.(4) 调水引流引起复合污染的生态毒理效应与生态风险评估：在“引江济太”工程受水区设置现场监测点并进行主动生物监测，探讨了受水区有毒物质的复合污染特征及其毒性效应，建立了建立剂量-效应关系并确定了生态风险评价的终点。运用生态毒理学方法研究了重金属与多环芳烃单一以及复合污染对鲫鱼组织内生物酶活性的影响。