封闭水域中通过河口结构减轻环境危害的数值评估：以缺氧缓解为例 | MDPI GeoHazards

本研究基于全球变暖导致水体缺氧的严峻背景，针对日本琵琶湖夏季分层加剧导致的深层缺氧问题，提出在河口建设引导堤以增强垂直混合的工程方案。研究通过三维水动力-生态系统耦合模型，模拟了无工程措施和四个不同工程情景下（引导堤长2.5公里，高0.5米或2.5米）2007年4月至2008年3月的水动力与生态响应。结果显示，引导堤在冬季显著改变了河口流场，增强了涡度（如案例3平均涡度从-0.56×10⁻⁶/秒降至-0.97×10⁻⁶/秒），并通过引导低温融雪河水下沉，降低了水体稳定性指标（布伦特-维赛拉频率），促进了深水层垂直混合。模拟表明，多条引导堤情景下，80米深处溶解氧浓度最高可提升约0.4 mg/L。结论认为，引导堤作为一种被动式工程干预，能利用自然密度差有效缓解缺氧，但效果在强分层季节有限。研究为封闭或半封闭水体的缺氧治理提供了可持续、低能耗的新策略，将传统航道结构转化为环境修复工具。