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12.4%,非汛期分别变化-24.5%和 74.3%。总体上,磷负荷的变化幅度要小于输沙量变化。
值得注意的是,上述磷负荷分析结果是基于逐月磷浓度数据的(每月监测 1 次),水质与水沙数据
监测频率的差异,可能带来一定的系统误差 [27] 。由表 1 可知,2003—2012 年和 2013—2017 年的三峡
库区泥沙淤积量分别为 1.431 亿 t/a 和 0.459 亿 t/a(即:寸滩 + 武隆 - 南津关);考虑到两个时段拦截的
PP 负 荷(即 : 拦 截 的 TP 负 荷 -拦 截 的 DP 负 荷)分 别 为 7.61 万 t/a(= 7.96-0.35)和 1.53 万 t/a(= 0.91-
(-0.62)),故结合泥沙淤积量,可近似估算得到 PP 浓度分别为 0.53 mg/g 和 0.33 mg/g,与实测值较为
吻合 [28] ,从侧面说明了上述分析结果的合理性。唐小娅等 [28] 通过建立 TP 负荷和输沙量的统计模型,
得到 2008—2012 年和 2013—2016 年的三峡水库 TP 拦截率分别为 49.8%和 12.0%,也与本文结果接近。
4 讨论
在前文分析三峡水库磷输移规律的基础上,本节将进一步探讨泥沙对磷输移的作用,主要体现
在“源”和“汇(缓冲)”两个方面 [29] 。磷的来源主要包括面源和点源两部分,降雨过程等引起坡面侵
蚀,同时携带部分磷进入河流,故泥沙对磷输移起到“源”的作用;此外,城市工业废水和城镇生活
污水排放等,也增加了河流中的磷含量 (尤其是 DP),而泥沙含量的多寡可调节水体中 DP 和 PP 的分
配关系、泥沙的沉降作用导致磷在床面的沉积,即对磷输移起到“汇(缓冲)”的作用。不同时期、不
同河段磷来源的差异性,将导致泥沙与磷输移之间关系的复杂性。
图 7 给出了寸滩、万县和南津关断面在汛期与非汛期的“TP-含沙量”关系(数据范围:1997—
2017 年);同时,寸滩、南津关断面在不同时段的“TP-含沙量”关系如图 8 所示。由图 7 和图 8 可知,
“TP-含沙量”关系存在以下特点:①总体上,TP 浓度随含沙量的增加而增加;②汛期、非汛期的
“TP-含沙量”关系差异显著 ,且汛期的拟合曲线相关性优于非汛期(可决系数分别为 0.35-0.41 和
0.10),主要是因为非汛期的点源排放占比更大;③不同断面对应的“TP-含沙量”关系存在差异,尤
其是汛期(图 7 分别给出了寸滩、万县和南津关断面的汛期“TP-含沙量”曲线的拟合表达式,相同含
沙量条件下,下游断面的 TP 浓度低于上游断面,尤其是坝下南津关断面);④不同时段的“TP-含沙
量”关系也差异明显,尤其是上游断面(如寸滩,见图 8);⑤高含沙量对应的 TP 浓度变化范围较广
1.2 1.2
1.0 1.0
(mg/L) 0.8 (mg/L) 0.8
0.6
0.6
TP/ 0.4 TP/ 0.4
0.2 0.2
0.0 0.0
0.001 0.01 0.1 1 10 0.001 0.01 0.1 1 10
含沙量/(kg/m ) 含沙量/(kg/m )
3
3
1.2 1.2
1.0 1.0
0.8 0.8
(mg/L) 0.6 (mg/L) 0.6
TP/ 0.4 TP/ 0.4
0.2 0.2
0.0 0.0
1000 10000 100000 1000 10000 100000
3
流量/(m /s) 流量/(m /s)
3
图 7 典型断面汛期与非汛期的总磷浓度与含沙量、流量关系曲线 (汛期 6-9 月,非汛期 10-5 月)
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