城市緩流水體水華限制性因素及預(yù)警模型的研究.pdf

1、本文通過(guò)選取某城市典型的緩流水體為研究對(duì)象，通過(guò)野外觀測(cè)采樣、實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)分析及數(shù)學(xué)模型分析相結(jié)合的方法，研究城市緩流水體水華暴發(fā)的限制性因素，并構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型以預(yù)警水華的暴發(fā)。研究的時(shí)間段分為2個(gè)時(shí)期即2012-5-15至2012-9-30及2013-7至2013-8期間，其中2012-5-15至2012-9-30期間所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)用于水華暴發(fā)的限制性因素的確定及預(yù)警模型的構(gòu)建，2013-7至2013-8期間的數(shù)據(jù)用于模型的驗(yàn)證。依據(jù)

2、城市緩流水體的特點(diǎn)及相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道，研究確定了機(jī)理預(yù)警模型及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型為城市緩流水體水華暴發(fā)的預(yù)警模型。其中機(jī)理預(yù)警模型是由生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型及內(nèi)集外集模型構(gòu)成，生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型主要是用來(lái)預(yù)測(cè)水體中藻類生物量的變化，內(nèi)集外集模型主要是用來(lái)確定水華暴發(fā)的生物量的閾值。風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型主要由風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型及概率預(yù)警模型所構(gòu)成，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型是將與水華暴發(fā)密切相關(guān)的因素轉(zhuǎn)化為水華暴發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)（水華暴發(fā)的危險(xiǎn)程度），概率預(yù)警模型是將水華暴發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)化為暴發(fā)的

3、概率的模型。通過(guò)對(duì)2模型的構(gòu)建與分析產(chǎn)生如下結(jié)論：
　　（1）由于城市水體周邊的分散的面源及水體中的底泥內(nèi)源，使水體中氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽含量豐富，營(yíng)養(yǎng)鹽不是水華暴發(fā)的限制性因素。由于緩慢的水體流動(dòng)利于藻類的生長(zhǎng)及聚集，水動(dòng)力條件不是水華暴發(fā)的限制性因素。水溫、藻類光合活性（FV/FM）是影響藻類生長(zhǎng)及水華暴發(fā)的限制性因素。模型采用水溫、光合活性及藻類生物量（Chla）為模型的變量。
　?。?）通過(guò)分析，構(gòu)建機(jī)理預(yù)警模型中的生長(zhǎng)動(dòng)力

4、模型，并依據(jù)情況將其分為2種情況，即是否存在水質(zhì)交換。有水質(zhì)交換的情況下模型參數(shù)Gmax、 Dmax、θ率定的結(jié)果為：3.31d-1、0.61d-1、0.29，無(wú)水質(zhì)交換的情況下Gmax、 Dmax、θ率定的結(jié)果為：7d-1、1.16d-1、0.29。機(jī)理預(yù)警模型所確定的水華暴發(fā)的藻類的生物量閾值為40μg/L。
　?。?）通過(guò)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型進(jìn)行構(gòu)建，水溫、光合活性、Chla等評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重分別為0.14、0.13、0.73。在風(fēng)