白洋淀富營養化評價與數值模擬研究.pdf

1、湖泊在生態環境系統中發揮著重要作用，富營養化是當前普遍存在的問題。通過建立合理的數學模型是開展湖泊水環境系統綜合研究的重要手段之一。本文在總結前人研究成果的基礎上，首先概述了富營養化評價的方法，并總結了湖泊水動力學模型及水質生態模型的研究現狀，并主要作了如下的工作： (1)根據白洋淀2004年實際監測數據，應用評分法、綜合指數評價法、遺傳算法和灰色聚類法四種方法，對白洋淀的14個斷面的富營養化程度進行評價。評價結果表明，綜合指數

2、評價法和遺傳算法較好的體現了各個斷面的富營養化程度，而評分法在等級劃分和灰色聚類法在權重選取上仍可作改進。 (2)在綜合分析了白洋淀水環境系統的基礎上，在水動力方程中引入蘆葦阻力作用，建立了二維水動力學模型，采用ADI方法對控制方程進行離散，模擬了白洋淀的流場。 (3)在美國環保局開發的WASP湖泊富營養化模型的基礎上，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及其對營養鹽與溶解氧作用，使得模型對富營養化過程的

3、描述更加全面。建立的湖泊生態模型，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系以及湖泊富營養化的變化規律。結合白洋淀水域2004年的總氮、總磷、溶解氧、碳生化需氧量的實際監測數據，將WASP模型和改進后的模型進行對比分析，表明改進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動力學方程的WASP富營養化改進模型相結合，建立了白洋淀富營養化生態動力學模型，