导读：
为了探索丹江口水利枢纽大坝加高前后汉江中下游干流主要污染物通量变化趋势，基于2004~2023年汉江中下游干流重要控制断面主要污染物及径流量监测数据，分析各断面水质、径流量以及污染物通量逐年变化规律，采用Spearman相关性分析法评估污染物通量与径流量相关性特征。结果表明：2004~2023年汉江中下游干流沿程各断面主要污染物高锰酸盐指数、氨氮浓度年际变化均呈现总体下降趋势，而总磷浓度年际变化不明显，但各断面总磷浓度波动范围进一步减小，水体质量更加趋于稳定；与汉江下游干流断面相比，汉江中游干流断面年径流量和主要污染物年通量特征值变化趋势一致性更高；汉江中下游干流主要污染物指标中高锰酸盐指数和总磷通量与径流量呈极显著性相关，氨氮通量与径流量呈显著性相关，因汉江干流水体含沙量本底较低，而丹江口水利枢纽坝体的拦截更进一步降低下游河道泥沙含量，因此很大程度上削弱了输沙量对汉江中下游干流总磷输移的影响。研究成果可为汉江中下游可持续发展和水资源保护提供科学支撑。
01
基本信息：
近二十年汉江中下干流主要污染物通量时空变化趋势分析
Analysis on the Spatio-Temporal Changes of Main Pollutant Fluxes in the Middle and Lower Reaches of Hanjiang River in the Past Two Decades
作者：
彭 恋, 周浩然, 李晓慧：长江水利委员会水文局，湖北 武汉；长江水利委员会水文局科技人才创新团队，湖北 武汉
关键词:
汉江中下游干流；丹江口水利枢纽；污染物浓度；通量；相关性
项目基金：
武汉市知识创新专项资助项目资助，任务书编号：2023020201020364。
原文链接：
https://doi.org/10.12677/jwrr.2025.141006
02
内容简介：
在汉斯出版社《水资源研究》期刊上，有论文以汉江中下游干流为研究对象，根据其重要控制断面2004~2023年近20年的水文与水质长序列同步监测数据，全面分析丹江口水利枢纽大坝加高前后各断面水质、水量、输沙量和通量等方面的时空变化特征以及主要污染物通量与径流量相关关系，以期为汉江流域水环境保护决策提供科学依据，为预防和治理水体富营养化提供参考。
研究对象为汉江中下游干流丹江口坝下至武汉龙王庙河段，全长652 km，流域面积63,800 km2，研究时段为2004~2023年。综合考虑水文特征，选择丹江口坝下、余家湖、皇庄、仙桃和汉口(集)共5个具有水质连续监测数据重要控制断面开展高锰酸盐指数、氨氮以及总磷等主要污染物总体水平分析。其中，丹江口坝下、余家湖、皇庄3个断面布设于汉江中游江段；仙桃、汉口(集) 2个断面布设于汉江下游江段。选取丹江口坝下、余家湖、皇庄、仙桃共4个汉江中下游水量水质同步监测断面开展主要污染物通量时空变化分析。
根据对汉江流域主要污染物分布及污染现状的分析，本研究对汉江中下游干流主要污染物高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)和总磷(TP)进行水质和通量时空变化分析。本研究径流量及输沙量监测数据来源于2004~2023年水利部长江水利委员会编纂的《长江水文年鉴》和《长江泥沙公报》，水质参数监测数据来源于水利部水资源质量分析评价平台，选取与水文监测站点重合的水质监测站点。本研究所采用的通量计算公式如下：
式中：Fmi 为河流断面月度通量(104 t)，Fai 为年度通量(104 t)，Ci 为第i个月的污染物浓度值(mg/L)；Qi 为第i个月的月径流量(108 m3)。
图2为2004~2023年汉江中下游干流沿程各断面高锰酸盐指数浓度年际变化。图3为2004~2023年汉江中下游干流沿程各断面氨氮浓度年际变化。图4为2000~2023年汉江中下游干流沿程各断面总磷浓度年际变化。
结论
1) 2004~2023年汉江中下游干流沿程各断面主要污染物高锰酸盐指数和氨氮浓度年际变化均呈现总体下降趋势，汉江中下游干流水体中总磷浓度整体水平都较低，总磷浓度无明显变化趋势。其中汉江中游干流代表断面丹江口坝下、余家湖、皇庄的高锰酸盐指数和氨氮下降幅度明显高于汉江下游干流代表断面仙桃和汉口(集)，汉江中游干流总磷浓度波动范围进一步减小，水体总磷浓度更加趋于稳定。
2) 2004~2023年汉江中下游干流各重要控制断面年径流量并无明显变化趋势，均只在一定幅度内波动，年输沙量呈现沿程增大的趋势，其中由于丹江口大坝清水下泄，导致的黄家港水文站多年年输沙量为0万t。高锰酸盐指数、总磷和氨氮的年通量的低值和高值出现的年份与年径流量关系密切，其中高锰酸盐指数的变化趋势与年径流量的变化趋势一致性更高。与下游断面相比，汉江中游断面年径流量和污染物年通量特征值变化趋势一致性更高。
3) 通过Spearman相关性分析，汉江中下游干流主要污染物指标中高锰酸盐指数和总磷与径流量呈极显著性相关，氨氮与径流量呈显著性相关；因为汉江干流来水泥沙含量较低，丹江口水利枢纽坝体的拦截效应更进一步导致常年清水下泄，因此很大程度上削弱了输沙量对汉江中下游干流主要污染物输移的影响，因而导致年径流量对污染物通量的影响更大，进一步证实了丹江口水利枢纽坝体对汉江中下游干流主要污染物通量变化存在显著影响。
03
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