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基于EFDC的调水水库水位波动及来水水质对藻类的影响研究

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摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 水库控藻技术研究现状

1.2.2 水质模型研究现状

1.3 本文主要研究内容与技术路线

第2章 研究对象和方法

2.1 研究区域概况

2.2 研究方法

2.2.1 水质监测

2.2.2 模型介绍

第3章 藻类与水位波动及营养盐的关联关系

3.1 藻类与水位波动的关联关系

3.1.1 藻类Chl a浓度与水位波动的关联关系

3.1.2 营养盐及水滞留时间与水位波动的关联关系

3.1.3 水位波动对藻类的影响因素分析

3.2 藻类与营养盐的关联关系

3.3 本章小结

第4章 水位波动优化调节技术

4.1 方案设计

4.2 模拟结果

4.2.1 丰水期高水位运行

4.2.2 枯水期低水位运行

4.2.3 交替抬高降低丰水期水位

4.2.4 交替抬高降低枯水期水位

4.2.5 分期升高丰水期水位

4.2.6 分期降低枯水期水位

4.3 讨论分析

4.4 本章小结

第5章 上游污染负荷削减对藻类影响研究

5.1 方案设计

5.2 模拟结果

5.2.1 削减上游营养盐浓度

5.2.2 削减上游来水藻类生物量

5.3 讨论分析

5.4 本章小结

结论与建议

参考文献

致谢

攻读学位期间所发表的学术论文目录

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摘要

石岩水库作为深圳市重要的饮用水水源水库,其水质状况达标与否关系到库区周边居民的饮用水安全。为找出石岩水库藻类调控的关键,并提出有效的防控措施,本文以石岩水库为研究对象,系统分析了库区水质及藻类的变化规律,研究了水库水位波动及营养盐与藻类生长的关联关系,为石岩水库实施调水调控对策抑制藻类生长提供可行性依据;利用项目组成员建立的EFDC模型,模拟研究了水库水位波动优化调节技术对藻类防控的可行性以及上游来水水源污染负荷削减对藻类生长的影响,以期为库区水环境日常管理及藻类防控策略制定提供参考依据。模拟结果表明:
  (1)丰水期期间保持石岩水库高水位运行,与交替抬高降低水位和分期升高水位相比,对控制库区藻类生长的效果更好;枯水期期间保持石岩水库低水位运行,与交替抬高降低水位和分期降低水位相比,能够更有效降低藻类浓度;对于水库管理者来说,需在不同时期采取不同管理措施,才能有效改善水库富营养化状况。
  (2)短期内单一削减上游来水的NH4+-N、NO3--N浓度和绿藻生物量对改善库区藻类生长的作用不大,而短期内单一削减上游来水蓝藻、硅藻和TP负荷,可以有效控制库区藻类的生长;削减上游来水蓝藻和硅藻生物量对石岩水库进水口区域水质改善效果更好,而上游来水TP负荷的削减对石岩水库取水口区域水质改善效果更明显。石岩水库上游调水水源污染负荷对石岩水库藻类暴发污染问题贡献最大,需要管理者重视或采取必要的治理措施,全面推动石岩水库上游流域的管理和污染负荷控制是保障石岩水库水环境安全的长远措施。

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