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河流水体中的磷是水生生物生长和繁殖所需的必备元素,其输移的连续性对维持流域生态系统的健康和稳定具有不可替代的作用。长江中游河段水体中磷大多以颗粒磷形式存在,具有垂向分布不均匀性特征。长江上游大型水库修建,拦截了大量泥沙,导致中游悬沙含量减小,悬沙浓度垂向分布发生变化,与悬沙关系密切的颗粒磷垂向分布也发生变化,磷垂向分布的变化会对长江中游河段水生生物的栖息环境产生影响,长江为大江大河,河道断面较大,断面表层和底层的悬沙浓度、磷浓度有一定差异。因此,有必要针对河流水体磷浓度垂向分布开展深入研究,并在此基础上进一步研究河流磷通量的计算方法,为准确掌握水库工程对河流营养物质传输影响提供科学依据。本文以长江中游典型河段武汉江段中磷为研究对象,通过现场调查,研究了磷垂向分布特征和现状;筛选了长江中游武汉江段悬沙垂向分布公式,并引入颗粒磷浓度与悬沙的定量关系式,建立了武汉江段中颗粒磷和总磷浓度垂向分布计算模型;根据河流磷的垂向分布,建立了磷通量计算方法。本文主要结论如下:(1)根据长江中游武汉江段悬沙实测调查数据分析显示,无论丰、平水期,武汉江段悬沙浓度和泥沙粒径垂向上随水深增加呈增大趋势。其中悬沙浓度垂向增幅为3.93%-52.6%,悬沙粒径垂向增幅相对较小,大都在3.6%-13.06%。(2)根据长江中游武汉江段磷实测调查数据分析显示,无论丰、平水期,武汉江段总磷和颗粒磷在垂向上呈增大趋势,溶解磷在垂向上分布较均匀。武汉江段总磷浓度为0.071-0.223mg/L,垂向增幅为6.5%-82.9%;颗粒磷浓度为0.031-0.178mg/L,垂向增幅为4.1%-85.5%;溶解磷浓度为0.021-0.128mg/L,垂向上分布较均匀。(3)长江中游悬沙垂向分布模型采用Rouse公式,利用武汉江段悬沙实测数据拟合,该模型公式决定系数达到0.945,拟合精度较高。(4)以Langmuir吸附等温式为基础,利用武汉江段颗粒磷与悬沙浓度的实测值,拟合得到颗粒磷与悬沙浓度的定量关系式,与上述悬沙垂向分布模型公式相结合,推导出长江中游颗粒磷与总磷垂向分布模型公式,该公式计算值与实测值相对误差为1.4%-25.1%,精度相对较高。(5)在总磷垂向分布计算模型基础上,进一步推导出长江中游武汉江段磷通量计算模型公式。该公式计算值与实测值相对误差为0.3%-11.1%,磷通量计算精度较高。