圩区磷流失对河网的负荷影响与减排策略：基于PDP-HEC-RAS耦合模型的太湖流域实证研究

本文通过耦合圩区磷动态模型（PDP）与河网水动力模型（HEC-RAS），量化了太湖流域圩区磷流失对河网总磷（TP）浓度的影响，揭示了空间异质性（西部/南部为热点区）和季节特征（75.6%流失发生于水稻季），并证明控释肥与免耕联用可降低25.3%磷负荷，为农业面源污染治理提供科学依据。

　　

Highlight

圩区磷流失是低地河流磷污染的主要来源，但受复杂河网和人工排水影响难以量化。本研究通过耦合PDP模型与HEC-RAS模型，首次系统模拟了太湖流域334个圩区对1147个河段总磷（TP）的迁移过程，为农业磷管理提供了创新技术路径。

Study area

研究区太湖湖西流域（31.06–32.14° N, 119.02–120.02° E）是太湖上游重要水源涵养区，2018年降水量达1511.4 mm yr^?1，涵盖63条主干河流（总长1058.1 km），其水文动态直接影响太湖水质安全。

Model performance

模型校准与验证显示优异性能：水位模拟R²为0.58–0.87，TP浓度模拟R²达0.59–0.71，证实耦合模型可精准捕捉圩区-河网磷迁移规律。

What are the uncertainties and limitations of the model?

模型不确定性主要源于三方面：参数优化依赖有限数据集可能引入偏差、时空尺度差异导致局部模拟偏差、以及对暴雨事件中磷瞬时释放过程的简化处理。未来需通过多源数据融合与机制深化加以改进。

Conclusion

圩区磷减排对改善河网TP浓度具有显著潜力，控释肥与免耕联用策略在68个圩区实现25.3%负荷削减，并使40.64%河段水质提升。本研究为流域尺度农业面源污染治理提供了可推广的模型范式与管理路径。