微宇宙环境下调控初始条件的藻类预测模型

为建立更为精确的藻类预测模型以满足具有不同营养盐特征的水体藻类生物量预测需求,在微宇宙环境中调控初始营养盐条件,模拟藻类生长过程并引入相关修正因子建立藻类预测模型.结果表明:氮磷比为5∶1时,引入总氮(TN)为修正因子的预测方程精度高;氮磷比为15∶1和25∶1时,以总磷(TP)为修正因子的预测方程精度高.微宇宙环境下调控初始条件所建立起的藻类生长预测模型有助于水厂更为精确地预测藻类生物量.     

局部水域绿藻硅藻综合因子生长速率模型

利用广东省大沙河水库原水进行一系列藻类培养试验,采用人工模拟微宇宙环境系统,控制培养的初始营养因素水平及培养过程中的光照、水深和pH值等生态条件,研究了藻类生长态势与各种影响因素之间的关系.模型的构建采用综合因子法,定量考察了藻生长速率与初始营养状态、光照和温度之间的回归关系,提出绿藻硅藻藻华在迟滞期和对数期的生长速率模型.该模型与藻生物量模型结合可以预测藻类高峰值爆发的时间,通过实验验证,在水温30℃时与实际符合度较好.     

营养因子与藻生物量的回归模型

主要探讨了初始总氮、总磷、氮磷比等营养因子对"水华"生物量的影响.当初始总氮质量浓度小于2.0mg/L、初始总磷质量浓度小于0.1mg/L时,藻生长高峰值与总氮总磷质量浓度比之间具有良好的规律性.在不同的氮磷比值分布区间,尝试性地提出了对应的藻"水华"生物量回归模型.该模型可对藻类"水华"的生物量进行预测.     

水源热泵影响下的湖水细菌和藻类的动态变化

在水源热泵运行前后的3个时期,对安康湖7个采样点进行了3次水体细菌数、藻类细胞密度及其种类的测定,并同步对理化因子进行测定。结果表明：细菌数存在时空差异,最小值出现在1月,最高值出现在12月;排水口附近的细菌数高于库湾区;藻类细胞密度的变化趋势与细菌数基本一致,12月和1月蓝藻占主要优势,而3月硅藻和裸藻占主要优势。细菌数与温度、总磷呈显著相关,但与总氮、藻类细胞密度无明显相关性,表明总氮在该水体中不是细菌生长的限制因子。水源热泵系统对水体局部生态系统有一定的影响,其显著性还需要利用分子生态学等手段进一步研究和评估。     

沙湖水体富营养化限制性因子分析

为确定沙湖水体富营养化发展的主要限制因子,根据沙湖2002—2004年水质监测资料,运用回归统计方法,选择氮、磷等8项理化因素与藻类叶绿素a进行回归分析.结果表明:水温、总磷、透明度与藻类叶绿素a呈显著线性关系,其中总磷和水温是沙湖富营养化的限制因子.对富营养化成因进行分析表明,外源污染和内源释放是造成沙湖富营养化的主要原因,且黄河水补给和地表径流是主要的外污染源.提出了沙湖富营养化的防治对策,为沙湖综合治理方案提供科学依据.     

铜、锌对中肋骨条藻生态毒理研究

通过分析不同浓度铜、锌离子对中肋骨条藻生长和生理的影响,探讨中肋骨条藻作为指示生物反映河口海区环境中铜、锌污染因子的变化情况的可能性。研究发现,随着铜离子浓度的增加,中肋骨条藻的生长受到明显的抑制;而锌离子浓度增加时,中肋骨条藻的生长先被促进后受抑制。中肋骨条藻中POD,CAT和GSH-px的变化趋势与中肋骨条藻的生长曲线相一致,能够反映藻类生长状况,其中POD的变化更明显,因而可以中肋骨条藻作为指示生物,POD作为指示因子,反映河口区铜、锌离子的污染状况。     

巢湖叶绿素a与环境因子耦合效应的多元分析

针对巢湖西半湖富营养化情况,利用实测资料,通过相关分析和多元逐步回归统计,分析环境多元耦合效应与水体叶绿素a质量浓度之间的关系,找出显著环境因子,建立多元逐步回归方程,预测叶绿素a质量浓度变化.结果表明,巢湖西半湖叶绿素a质量浓度夏季高冬季低,其变化受多个环境因子共同影响,相关性较显著的为气温、水位、CODMn等.在各...     

水质因子对白鹤滩藻类生长影响模拟试验研究

本试验采用白鹤滩成库前原水水样,在适宜的光照温度条件下,通过人工添加NH4Cl、NaH2PO4•2H2O和葡萄糖的方法,改变水体中氮、磷及有机物营养水平,试验设置了原水浓度、富营养化浓度、重度富营养化浓度三个营养水平。通过定量测定水体中总磷（TP）、总氮（TN）、化学需氧量（COD）、水体中藻类生物量、叶绿素（Chla）含量,定性观察水体中优势种群,同时探究藻类在不同营养条件下增殖规律以及营养物质与藻类生长的相互影响作用。研究表明：高营养水平水体中,TN的相关度较高,而低营养水平中,TP的相关度较高。最后对试验结果进行多重线性回归优化拟合得到方程N(藻类个数) =2.641+0.88TP+0.16Chla可知白鹤滩成库前藻类生长影响关键性因子为TP,从而证明了三种水质因子中TP是白鹤滩库区富营养化防治的控制性因子。     

氮磷与"藻华"生物量预测的模型探讨

探讨了在广东大沙河水库的绿藻、硅藻水华现象中初始总氮和总磷、Nt/Pt与“藻华”生物量之间的相关性.通过一系列试验考察了不同初始营养条件下藻类的生长规律.从定性方面,随着Nt、Pt的增加,藻生物量也增加.从定量方面,根据Nt/Pt的不同,藻类生长的限制条件不同,生物量的增长模型也不一样.提出Nt/Pt以10、40为临界值界定的3个区间,对应有不同的藻生物量模型.模型可对绿藻或硅藻“水华”的生物量进行预测.     

再生水景观回用系统富营养化污染控制技术研究

再生水经过生态浮床和垂直流人工湿地的深度处理后,进入景观水体还是会出现藻类滋生的富营养化现象。实地调查结果表明:水力负荷为20～30 m~3/(m~2·d)的生态浮床对COD_(Cr)的去除效果明显,但是,对氨氮和总磷的去除作用有限;水力负荷为0.2～0.4 m~3/(m~2·d)的垂直流人工湿地对COD_(Cr)、氨氮和总磷均有明显的去除效果。模拟试验结果表明:缓慢流动的景观水体(流速低于1.5 m/min),即使总氮浓度低于1 mg/L、总磷浓度低于0.025 mg/L,也会出现藻类滋生叶绿素a浓度升高的现象;藻类的生长可显著降低水中氮、磷的浓度,对总氮和总磷的去除率分别达到35%～50%和60%～65%,配合物理或生物除藻的方法,可以高效地降低水体中氮和磷的浓度,从根本上解决水体富营养化的问题。     

坪上水库库区水质预测研究

水库蓄水后,水深及水面积都有大幅度的增加,水流变缓,将在根本上改变水流的性质.因此,在充分调查现有污染源及水文条件的基础上,对水库运行后水质影响进行预测分析,预测结果对控制水环境污染及水资源的合理应用有重要作用.以坪上库区干流南庄代表性断面水质监测数据为基础,用MIKE21对水质(COD,TP)进行预测,并采用EUTRO模型对各断面的COD,TP进行模拟预测.对两种水质模型的模拟结果进行比较,得出预测趋势一致,水库对COD浓度的减小作用较强,对总磷浓度也有一定的消减作用,出库水质有明显改善.在维持现有污染负荷不变的情况下,蓄水后库区水质不会发生恶化.     

流速对水库水华优势种铜绿微囊藻生长的影响研究（研究生论坛）

为了探究流速对于水库水华优势藻生长的影响规律与作用机理,以铜绿微囊藻为例,通过室内试验开展了静水和0.05~0.3m/s流速下的藻类生长状况、水质状况及藻类脂质氧化及抗氧化体系响应的同步检测分析,发现不同流速水平下藻的生长存在显著差异,并呈现低促高抑现象,其中0.1m/s组藻密度比增长率最大、营养盐消耗率最大、长势最优,而0.3m/s组长势显著差于静水组;各组水体酸碱度均随时间趋弱碱性,溶解氧缓升,浊度则与藻密度水平保持高相关性;0.3m/s组的藻体丙二醛含量及超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性均显著高于其余各组。结果表明,在一定流速范围内,动水环境更利于藻类改善其漂浮聚集状态、促进光能吸收、加强对营养物质的吸收、降低氧化损伤。试验周期内确定了铜绿微囊藻在动水环境下的生长预测经验公式以及优势流速0.15m/s,为水库富营养化趋势预测以及铜绿微囊藻水华防控奠定基础。     

考虑天气因素的给水管道漏损预测模型

天气变化引起土壤含水率变化和变形等,导致气温变化与市政给水管道的破损事件存在相关性.为此,基于北方某城市给水管网破损事件数据和气温记录,分析不同的天气因素量化指标与管道破损事件的相关性.采用误差反向传播神经网络(BPNN)和基因表达式编程(GEP)方法,建立考虑天气因素的给水管道漏损预测模型.根据案例城市过去11年的市...     

基于FLUENT的水库水温多维预测

为了利用商用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件强大的前后处理功能和通用的模型以提高水库水温预测水平,通过定制FLUENT软件实现了水库水温的多维预测.先重点讨论了浮力传热湍流、水面热交换和库容变化动网格的模型和定制问题;然后用美国陆军工程师团水道试验站的水库重力下潜流实验资料验证了该预测模型的正确性并分析水库水温分层的形成机理;最后,对某实际水库水温分层结构进行预测分析,结果显示该水库水温在平水年全年均处于分层状态,建库后下泄水温全年最大温差减小,从而证明了该预测方法的有效性和实用性.     

基于LSTM的阀冷系统入水温度及冷却裕度预测

为解决换流站阀冷系统状态缺乏智能预测手段和极端工况下冷却能力是否充裕难以评估的问题,提出基于长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)的换流阀冷却裕度预测方法.在阀冷系统冷却裕度指标量化评估的基础上,考虑多源影响因素,通过相关性强弱选择特征量并构建数据样本集,利用长短时记忆网络建立预测模型...     

时间序列分析与支持向量机的滑坡位移预测

滑坡在变形演化过程中,遭受季节性外界影响因素的作用,变形位移时间曲线呈现出阶跃型特征.采用时间序列分析方法,将位移分解为趋势项和季节项.趋势项位移由坡体自身地质条件控制,利用多项式函数进行预测|季节项位移受降雨、库水位和地下水位等因素的季节性作用而变化.选取当月降雨量、累计前2个月降雨量、当月库水位高程、月库水位变化速率和当月地下水位高程作为影响因子,利用进化支持向量机耦合模型进行预测|通过时间序列加法模型得到滑坡总位移预测值.以三峡库区白家包滑坡为例,通过计算得到预测结果与实际监测值基本吻合,其中最大均方根误差为188,而最小相关系数为098.研究表明：基于时间序列分析与进化支持向量机的滑坡位移预测模型,有效反映了阶跃型滑坡位移变化规律与季节性影响因素之间的响应关系,是一种行之有效的滑坡位移预测方法.     

顾及降雨及库水位因素的滑坡时滞分析与预测——以三峡库区新铺滑坡为例

降雨及库水位涨落是引起库岸滑坡形变失稳的主要诱发因素,但滑坡位移速率对此类诱发因素的响应具有一定的滞后性,影响人类对滑坡所处运动状态的判断与预测。针对常规预测模型中未考虑时滞效应的问题,利用三峡库区新铺滑坡的GNSS位移监测数据、奉节气象站降雨数据以及三峡库区库水位涨落数据,通过对监测区内9个GNSS监测点的位移速率序列与降雨量、库水位高程序列进行时滞互相关分析,确定时滞参数,进而应用多变量灰色系统理论方法,建立了时滞GM(1,3)预测模型,并对滑坡位移速率进行预测验证。结果表明:三峡库区新铺滑坡位移速率与降雨量显著相关,对降雨量的响应滞后时间约为5 d,滑体中后部受降雨影响比前缘更明显; 位移速率与库水位高程高度相关,对三峡库区库水位涨落的响应滞后时间约为31 d,滑坡前缘受库水位涨落影响更明显,且离长江越近,滞后时间越短; 利用加入时滞参数的时滞GM(1,3)模型进行预测,模型拟合优度达到0.702,相比GM(1,1)模型和未顾及时滞因素的GM(1,3)模型,预测精度分别提升了53.8%和58.3%,平均绝对误差百分比分别降低了7.19%和7.47%,在滑坡位移速率预测及库岸滑坡防灾减灾领域具有一定的工程应用价值。     

柘林水库污染物来源及水体分层对水质的影响

为探究水源水库污染物来源及水质变化规律,以九江市水源地柘林水库为研究对象,于2013年4月—2014年4月逐月对柘林水库进行水质监测.现场测定水温、溶解氧等指标,分层取样测定水体CODMn、TOC、TN、TP、Fe、Mn等水质指标.结果表明,柘林水库主要污染物来源为上游来水,其对CODMn、TN、TP贡献率分别达88.3%、76.2%和67.6%.在水体稳定分层期,底部水体CODMn、TOC、TN、TP、Fe、Mn质量浓度分别升高至3.8、2.4、1.12、0.14、0.42和0.34 mg/L;藻类计数及藻种鉴定结果表明,此时期主库区最大藻密度达2.25×106L-1,以绿藻为主.水体混合后出现Mn质量浓度超标问题,达0.16 mg/L.