緩流城市景觀水體可見(jiàn)水華暴發(fā)規(guī)律研究與機(jī)理預(yù)警模型優(yōu)化.pdf

1、水華爆發(fā)是目前城市緩流景觀水體中普遍存在的一種表觀污染現(xiàn)象。通過(guò)構(gòu)建水華預(yù)警模型，對(duì)可能出現(xiàn)的水華爆發(fā)進(jìn)行預(yù)測(cè)，是防治水華爆發(fā)的有效手段。本研究以蘇州科技大學(xué)校園河道水體為研究對(duì)象，在已有研究的基礎(chǔ)上，對(duì)城市緩流景觀水體水華形成規(guī)律和預(yù)警模型進(jìn)行了進(jìn)一步深入的研究。依據(jù)從2014年11月至2015年11月進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、取樣與分析測(cè)定得到的數(shù)據(jù)和水華爆發(fā)觀測(cè)記錄，通過(guò)理論分析和數(shù)據(jù)處理，完善了對(duì)水體水華爆發(fā)成因與預(yù)兆的認(rèn)識(shí)，重構(gòu)了上層藻類

2、生物量預(yù)測(cè)模型，提出了新的水華爆發(fā)預(yù)警條件。研究得到如下結(jié)論:
　　(1)藻類在水體真光層內(nèi)的垂直分布特征發(fā)生變化，即由于下層藻類受到“光抑制”而向上遷移，導(dǎo)致上下層藻類濃度產(chǎn)生差異，是水華爆發(fā)的重要前兆。垂直分布特征的變化是進(jìn)行水華爆發(fā)預(yù)警應(yīng)當(dāng)關(guān)注的重要因素。
　　(2)本研究提出藻類垂直分離度VS的概念，以表征水體中藻類的垂直分布特征。VS在數(shù)值上等于[上層水體（距水面0.5m處）Chl-a濃度-下層水體（距水面1.5m

3、處）Chl-a濃度]的非負(fù)數(shù)。當(dāng)VS＞20μg/L時(shí)，表明下層水體中的藻類生長(zhǎng)狀態(tài)極差，在此條件下水華才會(huì)爆發(fā)。
　　(3)通過(guò)理論分析結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)的F檢驗(yàn)顯著性分析，得到與研究對(duì)象條件類似的城市景觀水體中，與以Chl-a濃度表示的藻類生物量顯著相關(guān)的因子為水溫、FV/FM、 VS和TP。以上述因子作為建模變量，重構(gòu)的上層藻類生物量預(yù)測(cè)模型方程為:
　　Ca=C0·exp{[Gmax·1.066T-20·TP+KTP/TP·

4、（FV/FM）·θ+η·2C0/Vs-Dmax·1.08T-20]·t}
　　(4)匯總建模點(diǎn)位數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算率定得到的模型參數(shù)為:藻類最大生長(zhǎng)率Gmax=3.237/d-1;藻類最大死亡率Dmax=1.055/d-1;光修正系數(shù)θ=0.252;上浮修正系數(shù)η=0.34;總磷半飽和系數(shù)KTP=0.002。
　　(5)以建模點(diǎn)位的數(shù)據(jù)對(duì)上層藻類生物量預(yù)測(cè)模型進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果顯示模型的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值具有很好的擬合度，相關(guān)性分別為0