国际智库报告

使用多媒体建模方法模拟帕卡塔克河河口的富营养化

来源:美国环境保护署 发布时间:2024-03-05 浏览量:18

帕卡塔克河河口 (PRE) 由帕卡塔克河和小纳拉甘西特湾(美国康涅狄格州/罗德岛州)组成,是一个受环境压力影响的沿海平原河口。人为养分负荷、流域土地利用变化和城市化导致了富营养化,导致缺氧和海草损失。为了理解这些过程,我们开发了一个基于过程的一维、数值、模型,以使用 WASP8(水分析模拟程序,v 8.32)来解释和预测水质的空间变化。我们的PRE WASP模型包括五个不同的子模块:用于流体动力学的动态波或DYNHYD5,用于水温的HEAT模块,用于水质和生物成分的高级富营养化模块,以及用于沉积物需氧和底栖养分交换的沉积物成岩模块。由 RESPEC (2022) 开发的水文模拟程序 - FORTRAN (HSPF) 模型对 Wood-Pawcatuck 流域进行了建模,以提供上游边界输入和流域荷载。机理建模和观测数据分析相结合,表明存在强盐楔,使河流系统分层。该模型捕获了溶解氧 (DO) 的减少和浮游植物(叶绿素 a)向上游移动的增加。由于一维模型的限制,无法捕获观察到的垂直溶解氧梯度,但该模型仍然为理解系统提供了见解。我们的研究结果强调了盐楔的重要性以及沉积物需氧量对底栖水域缺氧的影响。这些见解将用于支持生态系统恢复的管理工作和总最大日负荷 (TMDL) 开发。进一步的研究将包括探索使用环境流体动力学规范(EFDC)扩展到三维的权衡,以及模拟气候变化、土地利用变化和海洋酸化的影响。