汉江中下游“水华”成因分析及其对策初探

通过对汉江中下游水体"水华"现象及其成因的初步分析,提出了汉江中下游 "水华"发生的临界流量计算方法和汉江中下游"水华"防治对策.并根据丹江口水库补偿调节下泄流量和引江济汉工程引水流量关系,建立补偿调节模型.由模型计算结果可知,通过丹江口水库增加枯水期下泄流量和引江济汉工程加大调水流量联合调度提供生态基流,可降低汉江中下游 "水华"发生的概率.     

基于动态朴素贝叶斯分类器的明渠水华风险评估模型

水华风险不仅是水利工程规划时需要考虑的环境问题,也是水利设施运营时不能忽视的监测项目。为了提高明渠水化风险等级预测的准确率,针对水华成因的不确定性和发展的时序性,基于动态朴素贝叶斯网络分类器提出一种应用于明渠的水华风险评估模型。模型用水华风险等级结点对应藻叶绿素a(Chla)的浓度,并考虑了9项影响水藻生长的因素。采用主成分分析法,处理专家咨询结果,进行参数的设计。在苏州河道北门桥2011年6月初至9月初观测的53例连续监测数据上,与基于朴素贝叶斯网络分类器的评估模型进行比较实验。混淆矩阵显示对中等风险情况的预测识别率提高了15.625%,单尾配对t检验表明在显著性水平0.05时,两模型预测识别率差异显著。考虑了时序特征的基于动态贝叶斯网络分类器的评估模型对明渠中等水化风险的预测识别率提高显著。     

基于Bagging集成学习的水华预测方法研究

随着经济社会的高速发展和工业化建设程度不断提高,水环境问题已经严重影响甚至威胁了人类的健康。近年来,国家大力推行水环境的预测预警,许多专家学者利用人工神经网络等智能方法在富营养化评价及水华预测中得到了较为广泛的运用,也取得了一定成效。然而,人工神经网络的性能受到样本训练算法等方面的影响,在选取合适的神经网络模型、算法以及设置参数麻烦、耗时。随着问题复杂程度的增加,单个网络的隐层节点数将增加很多,训练时间将大大增加,从而造成训练困难。且由于训练过度或不够,往往导致泛化能力较差。为解决此问题,本文在对湖库水华形成机理深入分析的基础上,建立了BP网络的水华预测模型,并利用Bootstrap采样技术获取不同的数据集,分别训练多个BP网络,最终将多个网络进行集成用于建立太湖流域水华预测模型。通过基于Bagging算法的集成学习,可以对样本包含的信息进行充分挖掘,更全面的刻画因素之间的相互联系和变化规律。实验表明基于Bagging算法的BP网络集成模型预测结果与单个BP网络模型预测结果对比,具有较高的预测能力,从而获得了相对理想的预测效果。     

三峡水库香溪河库湾水华水动力调控初步研究

针对三峡水库蓄水运行后支流库湾春季水华频现问题,利用CE-QUAL-W2模型建立了香溪河-三峡库区整体立面二维水动力数学模型,对三峡水电站不同开机数量和春季不同水文条件下的香溪河库湾流速进行了数值模拟。计算结果表明:香溪河上游来流量较小时,滞留区表层流速小于香溪河库湾水华的临界流速0.05 m/s;而香溪河上游来流量增大到合适的值时,香溪河滞留区表层流速可大于0.05 m/s;仅利用三峡电站小幅度日调节对支流库湾流速的改善效果十分有限,而利用干支流水库对香溪河库湾流速的联合调控效果明显,可控制三峡水库香溪河库湾水华爆发。     

河道型水库富营养化及水华调控方法和关键技术

本文提出了河道型水库富营养化及水华调控的系统研究方法,重点探讨了水利水电工程影响下的河道型水库富营养化及水华监测、模拟及调控方法及关键技术,包括流域水环境监测评估与水华预警系列技术,大型水库多维、多场耦合富营养化模拟系统,以及改善河道型水库支流库湾水温层化进而抑制水华暴发的调控方法等,以期为抑制河道型水库支流库湾水华暴发、改善水库水质提供参考和依据。     

藻类快速检测新技术在三峡水华监测中的应用

近年来,三峡水库藻类水华频发,而传统的藻类检测方法由于分类鉴定工作量大,难以适应野外大批量样品快速准确分析的要求,因此,开展水华的快速监测和鉴定工作迫在眉睫。在藻类形态特征识别与快速定量检测方面,流式细胞摄像系统(FlowCAM)是目前先进可靠的方法。采用流式细胞摄像系统技术对三峡水库水华藻类样品建立了藻类特征的自动鉴定标准,进行藻类快速检测分析,并与显微镜人工检测方法进行对比研究。结果表明：三峡库区各支流采样点鉴定出的优势藻类为4~10种;小江黄石、小江河口、大宁河和梅溪河采样点优势种依次为飞燕角甲藻、微囊藻、拟多甲藻和颗粒直链藻,检测结果和显微镜方法检测结果一致;FlowCAM可在15 min内快速完成藻类鉴定分析,测量精度高,有传统检测方法不可比拟的优势。总之,FlowCAM为水华藻类的快速检测提供了一个行之有效的方法。     

去除藻毒素的水处理方法

蓝-绿藻水华及其所含毒素已成为我国许多富营养化水源的主要问题.蓝-绿藻所含的毒素是复杂的有机化合物,其中包括神经毒素、肝毒素和皮肤毒素.在水处理时如能有效去除藻类,则藻毒素将随之减少.除藻措施可在水源地或水厂内同时进行.在水源处可采取的措施是预氧化、投加除藻剂和防止水源水因水质或水温而引起的上下分层.一般水厂常规处理工艺不能有效去除藻毒素,可以采用强化混凝、优化粉末活性炭和臭氧以及氯的投加量、用生物活性炭过滤或组合工艺.其中生物预处理、臭氧氧化、粉末或颗粒活性炭吸附有较好去除效果.但是在藻类大量繁殖时,须慎重采用预氧化,否则当用氯或臭氧进行预氧化时,如投药量不当,会使藻细胞破裂,反而析出较多的毒素到水中.蓝-绿藻毒素的最佳去除工艺是臭氧和活性炭相结合的生物活性炭法.     

长江防总实施应急调度 积极应对汉江水华

正2016年3月1日,在国家防总的领导下,长江防总组织湖北省防指实施汉江水量应急调度,积极应对汉江中下游部分河段出现的水华现象,保障供水安全。据湖北省防办报告,汉江沙洋、钟祥、潜江河段出现水华现象。为了防止汉江发生大面积水华现象,消除已发生的水华,长江防总紧急召集多家单位研究汉江中下游水华发展形势,提     

上海市区原水中藻细胞控制及水华处理对策研究

以藻细胞浓度表征原水中的藻毒素含量,考察了上海市黄浦江和长江原水中的藻细胞浓度及其在静止环境下的增殖情况,同时研究了水库水暴发水华后的处理对策。研究表明,一般情况下上海市区原水中藻细胞浓度为1×104~1×107个/L,未超过9.1×106个/L的藻细胞浓度限值;在静止环境下,原水中的藻细胞会迅速增殖,当其停留时间过长时有藻细胞浓度超限及微囊藻毒素超标的危险;如在黄浦江上游建立水库蓄水,则原水停留时间应控制在2~3 d,从而起到净化水体和抑制藻细胞过度增殖的效果;当水库水暴发水华后,可采用大比例更换水体的方法增加其浊度和流动性,以有效控制藻类的水华现象。     

甲磺隆对水华鱼腥藻的抑制效应

将高效低毒的除草剂用于处理日趋严重的水华问题，系统地研究了甲磺隆对水华鱼腥藻生长的效应，获得了十分显著的抑藻效果，并发现了甲磺隆抑藻作用的特点，明确了用其抑藻的最适使用浓度及务件，为使用除草剂杀灭和抑制藻类提供了依据及可行的方法。