三峡库区支流富营养化趋势类比预测模型研究.pdfVIP

第 45卷 第 12期 人 民 长 江 Vo1．45．NO．12 2014年 6月 Yangtze River June， 2014 文章编号 ：1001—4179(2014)012—0006—04 三峡库区支流富营养化趋势类 比预测模型研究 尹 真 真 (重庆市环境科学研 究院，重庆 401147) 摘要 ：三峡库区支流众多，无法逐一进行长期水体富营养化监测，因此 ，以三峡库区典型支流大宁河、澎溪河的 富营养化趋势研究结果为基础 ，建立 了一套以营养盐负荷、河水流量、水力停留时间为类 比因子 的水体富营养 化趋势类 比预测模型 ，以便简单快速地预测三峡库 区其他河流的富营养化情况。类比分析结果显示 ，预测结 果与三峡库区富营养化现场监测结果基本符合 ，3-三峡水库蓄水位为 145m和 155m时，库区常年回水区内 的部分支流会 出现不同程度 的富营养化现象，3-三峡水库蓄水位为 175m时，由于正值冬季 ，气温光照务件欠 缺 ，富营养化程度较轻。此套富营养化趋势类比预测模型，对于宏观 了解 区域 内河流 的富营养化整体情况简 单有效，可供三峡库区的富营养化研究工作参考。 关 键 词 ：富营养化 ；类比预测模型；模型验证 ；三峡库区 中图法分类号 ：X51 文献标志码 ：A 富营养化是 当今世界面临 的主要水污染 问题之 河 的历史监测数据预测藻类 的生物量 变化 ，国内张 一 。 它是因营养盐过量进入水体而引起的一种复杂的 玉超等利用 SVM(SupportVectorMachine)方法构建了 水生生态效应 ，其形成不仅与营养盐 的含量有关 ，还与 太湖叶绿素 a的反演模型 ，Chau将 PSO方法 (Parti— 营养盐的形态、水流特征、自然气候条件 、水生生态 系 cleSwarmOptimization)用 于训 练感知器模 型，并对香 统和水体污染特征等有关。因此 ，准确预测水体 富营 港 Tolo海港的赤潮进行 了实时动态预测 。但是 ，无 养化的发生十分 困难 ，目前水体 富营养化预测以建立 论是生态建模还是智能方法建模都需要有大量详实的 水质模型为主 ，主要有两大类模型 ：基于机理的生态建 监测数据来支撑模型的参数率定 ，都需建立在对某个 模和基于智能方法的建模 。基于机理的生态建模 水域长期深入的研究基础之上。三峡水库从 2003年 包含了许多生态变量和待定参数 ，通过描述水华发生 135m水位试验性蓄水 以来 ，部分支流 回水 区间歇 出 的机理过程进行预测 ，早期有加拿大湖泊专家 Vollen． 现了 “水华”现象 ，库 区富营养化监测 自此正式启动。 weider提出的TP平衡模型 ，这是典型的单一营养物质 但至今积累实测资料较少 ，加之库区支流众多，不可能 负荷模型；近年来胡维平等建立了模拟凤眼莲对太湖 逐一进行长期 的富营养化实地监测 ，因此要对每 条河 生物 一物 理工 程 实验 区水质 影 响 的水 质 一生 态模 流都建立生态或者智能模型 ，进行富营养化预测显然 型 ，李一平等通过模拟水动力条件下太湖底泥 的启 不现实 。本文 以典型支流大宁河、澎溪河的生态动力 动规律 ，得到的太湖底泥在 3种不同启动标准下的启 学模型预测结果为基础 ，研究建立 了一套类 比预测模 动流速模型等等 。基于智能方法的建模具有独特 型，用于对三峡库区其他支流的富营养化趋势进行快 的信息处理和解算能力 ，适用于机理不明确 的高维非 速预测 。相较生态动力学模型和智能模 型来说 ，类 比 线性系统，国外 Maier等将 BP(BackPropagation)神经 预测模型参数较少