白洋淀富營養(yǎng)化評價與數(shù)值模擬研究.pdf

1、湖泊在生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，富營養(yǎng)化是當(dāng)前普遍存在的問題。通過建立合理的數(shù)學(xué)模型是開展湖泊水環(huán)境系統(tǒng)綜合研究的重要手段之一。本文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，首先概述了富營養(yǎng)化評價的方法，并總結(jié)了湖泊水動力學(xué)模型及水質(zhì)生態(tài)模型的研究現(xiàn)狀，并主要作了如下的工作： (1)根據(jù)白洋淀2004年實際監(jiān)測數(shù)據(jù)，應(yīng)用評分法、綜合指數(shù)評價法、遺傳算法和灰色聚類法四種方法，對白洋淀的14個斷面的富營養(yǎng)化程度進(jìn)行評價。評價結(jié)果表明，綜合指數(shù)

2、評價法和遺傳算法較好的體現(xiàn)了各個斷面的富營養(yǎng)化程度，而評分法在等級劃分和灰色聚類法在權(quán)重選取上仍可作改進(jìn)。 (2)在綜合分析了白洋淀水環(huán)境系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在水動力方程中引入蘆葦阻力作用，建立了二維水動力學(xué)模型，采用ADI方法對控制方程進(jìn)行離散，模擬了白洋淀的流場。 (3)在美國環(huán)保局開發(fā)的WASP湖泊富營養(yǎng)化模型的基礎(chǔ)上，引入了浮游動物這一影響因子，表征了浮游動物生長動力學(xué)及其對營養(yǎng)鹽與溶解氧作用，使得模型對富營養(yǎng)化過程的

3、描述更加全面。建立的湖泊生態(tài)模型，共涉及浮游植物、浮游動物、氮、磷、溶解氧等9個變量，揭示了變量之間的相互關(guān)系以及湖泊富營養(yǎng)化的變化規(guī)律。結(jié)合白洋淀水域2004年的總氮、總磷、溶解氧、碳生化需氧量的實際監(jiān)測數(shù)據(jù)，將WASP模型和改進(jìn)后的模型進(jìn)行對比分析，表明改進(jìn)后的模型能更好的與實測值吻合。 (4)將含有蘆葦阻力作用的水動力方程，與引入了浮游動物相關(guān)動力學(xué)方程的WASP富營養(yǎng)化改進(jìn)模型相結(jié)合，建立了白洋淀富營養(yǎng)化生態(tài)動力學(xué)模型，