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源头溪流是河流水系的重要组成部分,其具有的氮磷营养滞留和调节功能对调控和减轻下游水体氮磷污染具有重要意义。为揭示人工操纵对源头溪流氮磷滞留的调节作用,设计正挑交错型丁坝、下挑羽翼型丁坝、单级滚水坝和多级滚水坝4种人工调控措施,以NaCl为保守示踪剂、以NH4Cl和KH2PO4为营养盐,开展野外示踪试验。在此基础上,利用OTIS模型模拟溶质扩散转化规律,通过对调控前后暂态存储指标、养分螺旋指标变化情况的比较,解析人工操纵对河流氮磷滞留效应的影响。此外,本研究还对深潭和曲折沟渠两种典型渠道形态开展了氮磷滞留特征分析,主要成果如下：(1)深潭的AS、TS和As/A值较曲折沟渠大,但其α值则较后者低1个数量级；深潭沟渠λ-NH4+较λs-NH4+高2～3个数量级,Vf-NH4+较Vf-SRP高1～2个数量级,U-NH4+较U-SRP高2～3个数量级,而曲折沟渠的λ-NH4+与λs-NH4+、Vf-NH4+与Vf-SRP数值上较为接近,U-NH4+较U-SRP仅高出1～2个数量级,表明深潭和曲折沟渠对于氮磷滞留潜力存在差异,且深潭对NH4+的滞留能力较SRP更强一些。(2)丁坝调控示踪试验研究表明：增设丁坝后,实验渠段的粗糙度f增大,交换系数α平均增大1个数量级；与无丁坝情形相比,1.5、2.5和3m间距的正挑交错型丁坝As/A增幅分别为27.27%、34.05%和21.48%, Fmed200增幅分别为191.10%、154.59%和179.89%; Vf-NH4、Vf-SRP、U-NH4和U-SRP增加幅度均较大,平均增加1个数量级；与无丁坝情形相比,2、4 m间距下挑羽翼型丁坝As/A增加幅度分别为105.41%和75.68%, Fmed200增幅分别为240.27%和153.40%；下挑丁坝调控前后SW值的变化规律为2m间距<4m间距<无丁坝,而Vf和U变化规律均为2m间距>4m间距>无丁坝,表明丁坝有助于提高溪流氮磷滞留能力。(3)滚水坝调控示踪试验表明：增设滚水坝后,实验渠段的粗糙度f和As/A的值均显著增大；单级滚水坝调控前、后的a值变化不明显,而多级滚水坝则显著增大；30cm和50cm高度单级滚水坝较无水坝的Fmed200值分别增大1.44倍和3.83倍,Vf-SRP分别增大2.5和8.1倍,Fmed200、Vf-NH4、Vf-SRP分别增大3.17和18.96倍；多级滚水坝较无水坝的50cm>30cm>分别增大4.39、5.3和4.92倍。单级滚水坝调控氮磷滞留能力表现为无水坝,多级滚水坝为有水坝>无水坝。(4)多元统计分析结果表明：流量Q对溪流暂态存储潜力和氮磷滞留能力影响较大；溪流的暂态存储作用与氮磷滞留关系密切,通过人工调控措施增强溪流的暂态存储能力,有利于提高溪流氮磷滞留效应。