在水资源控制项目影响下的湖泊-洪泛区物质传输过程：以中国鄱阳湖为例的探讨

《Ecohydrology》：Lake–Floodplain Substance Transport Processes Under the Influence of Water Control Project: Insights From Poyang Lake, China

鄱阳湖物质输运时空异质性及调控影响研究。整合水动力模型与粒子追踪方法，揭示自然与工程调控条件下冲刷时间（10-20天）的空间分异规律，调控项目加剧冬季物质滞留与空间异质性降低，为洪水湖群管理提供依据。

　　

摘要

洪泛区湖泊中的物质传输动态对生态系统稳定性至关重要，然而在变化的水文条件下，其时空变异性仍未能得到充分理解。水控制项目的建设进一步复杂化了这些动态过程，并对生态系统完整性提出了新的挑战。本研究结合了水动力模型和粒子追踪方法，以量化中国鄱阳湖中的物质传输时间和路径。通过使用“电子折叠冲洗时间”（e-folding flushing time）作为诊断指标，我们模拟了自然条件和人工调节条件下的传输动态。研究结果表明：（1）该耦合建模框架能够可靠地捕捉洪泛区湖泊的传输动态，有效反映了冲洗时间和传输轨迹的空间和时间变化；（2）鄱阳湖在冲洗时间上表现出明显的季节性和空间异质性，春季和冬季约为10天，而夏季和秋季则超过20天，且凹地区域的物质滞留时间比主河道和洪泛区更长；（3）虽然鄱阳湖水控制项目缓解了季节性水资源短缺问题，但显著延长了秋季和冬季的冲洗时间，并减少了空间异质性，从而增加了低交换区域物质积累的可能性。这些发现为理解洪泛区湖泊中物质传输的水动力过程提供了机制性见解，并为优化水资源管理和减轻人为干预下的污染物积累提供了科学依据。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

本研究用于生成图表的数据和代码可在https://github.com/KangWang0/Lake-floodplain-substance-transport公开获取。