洪峰事件对潜流带反硝化潜力的冲击
地球物理
2022-04-06 v1
摘要
由河床地形、渗透性、河道坡降和动态水流条件驱动的地下水流，特别是潜流交换通量，提供了重要的生态服务，例如去除河流和含水层中的硝酸盐。河流流动动态导致河流—含水层系统中营养物质浓度呈现强烈的非线性和经常性 episodic 贡献。我们使用完全耦合的瞬态流动与反应运移模型，研究了洪峰事件期间潜流带的反硝化潜力。探讨了河床渗透性、河道坡降和床形振幅对河床中硝酸盐与溶解性有机碳时空分布及相应反硝化潜力的影响。选取了具有不同强度、持续时间和水文过程线形状的显著洪峰事件，以代表广泛的洪峰情景。结果表明，单个水流事件的特定水动力特征在很大程度上决定了潜流带平均正或负的硝酸盐去除能力，但该能力的大小受地貌环境（即河道坡度、河床渗透性和床形振幅）控制。具体而言，持续时间和强度更长的事件在坡度和渗透性更高的情景中促进了更高的硝酸盐去除效率及更大的去除效率量级。这些结果对于在流动动态特别是洪峰事件影响下更好地评估地下硝酸盐去除能力至关重要，从而为互联河流—含水层系统的有效修复提供定制化方案。
引用
@article{arxiv.2110.14349,
title = {Impacts of peak-flow events on hyporheic denitrification potential},
author = {Tanu Singh and Shubhangi Gupta and Gabriele Chiogna and Stefan Krause and Barbara Wohlmuth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.14349},
year = {2022}
}