湖泊及水库富营养化模型研究综述 被引量：57

1

作者 韩菲 陈永灿 刘昭伟 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期785-791,共7页

以湖泊及水库的富营养化研究的发展为主线,着重介绍了三类富营养化模型,即:单一营养物质负荷模型,浮游植物与营养盐相关模型,生态动力学模型。通过对目前国内外常用富营养化模型的建立思路和应用实例进行概括和描述。对不同模型的优缺... 以湖泊及水库的富营养化研究的发展为主线,着重介绍了三类富营养化模型,即:单一营养物质负荷模型,浮游植物与营养盐相关模型,生态动力学模型。通过对目前国内外常用富营养化模型的建立思路和应用实例进行概括和描述。对不同模型的优缺点和适用范围进行了分析比较,对水体富营养化研究的最新发展趋势进行了预测和展望,为湖泊水库综合管理提供了有效工具。 展开更多

关键词 湖泊 水库 富营养化模型 浮游植物 生态动力学模型

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基于集合卡尔曼滤波的湖泊富营养化模型Delft3D-BLOOM数据同化 被引量：6

2

作者 刘卓 李志杰 +2 位作者 胡柳明 林育青 陈求稳 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1070-1083,共14页

富营养化模型是进行湖泊水环境质量预测和管理的重要工具,然而模型客观存在的误差一直是应用者关心的重要问题.数据同化作为连接观测数据与数值模型的重要方法,可以有效提高模型的准确性.集合卡尔曼滤波(En KF)是众多数据同化算法中应... 富营养化模型是进行湖泊水环境质量预测和管理的重要工具,然而模型客观存在的误差一直是应用者关心的重要问题.数据同化作为连接观测数据与数值模型的重要方法,可以有效提高模型的准确性.集合卡尔曼滤波(En KF)是众多数据同化算法中应用最为广泛的一种,可进行非线性系统的数据同化,并能有效降低数据同化的计算量.本研究以太湖作为具体实例,选择Delft3D-BLOOM作为富营养化模型,在数值实验确定En KF集合数为100、观测误差方差为1%、模拟误差方差为10%的基础上分别进行模型状态变量同化以及状态变量与关键参数同步同化.结果显示,仅同化状态变量时,模型预测精度有所增加;同时同化状态变量和关键参数时,可显著提升模型在湖泊水环境质量预测中的精度.该研究为应用集合卡尔曼滤波以提高复杂的湖库富营养化模型模拟精度提供了有效的方法. 展开更多

关键词 集合卡尔曼滤波 富营养化模型 数据同化 湖泊 太湖

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基于结构化设计的湖、库富营养化模型研究 被引量：11

3

作者 任宏洋 张代钧 +1 位作者 卢培利 许丹宇 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期371-374,381,i0004,共6页

基于结构化设计概念,将LEEDs模型与人工神经网络模型耦合,建立湖、库富营养化模型,模型包含N、P、COD、水温、水深和流速等6个控制模块.并以三峡水库为例预测结果表明,在3月和9～10月,月平均气温约为17℃,水深约为5 m,流速约为0.02 m/s... 基于结构化设计概念,将LEEDs模型与人工神经网络模型耦合,建立湖、库富营养化模型,模型包含N、P、COD、水温、水深和流速等6个控制模块.并以三峡水库为例预测结果表明,在3月和9～10月,月平均气温约为17℃,水深约为5 m,流速约为0.02 m/s时,三峡库区水体富营养化指标最大.模型具有可扩展性强,维护、升级容易等优点,可对模型中各个相对独立的模块进行调整,以适应不同湖库的实际情况. 展开更多

关键词 结构化设计 富营养预测模型 人工神经网络 三峡水库 富营养化模型 人工神经网络模型 富营养化指标 控制模块 月平均气温 设计概念

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三峡水库支流小江富营养化模型构建及在水量调度控藻中的应用 被引量：9

4

作者 杨中华 杨水草 +1 位作者 李丹 白凤朋 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期755-764,共10页

三峡水库蓄水以来,支流小江呈富营养化加重的趋势,且多次暴发春季水华.水库蓄水以后支流流速变缓,水体滞留时间增加,是引发支流水华的主要因素之一.基于MIKE软件,建立小江调节坝下游至河口的二维水动力-富营养化模型,考虑碳、氮、磷3种... 三峡水库蓄水以来,支流小江呈富营养化加重的趋势,且多次暴发春季水华.水库蓄水以后支流流速变缓,水体滞留时间增加,是引发支流水华的主要因素之一.基于MIKE软件,建立小江调节坝下游至河口的二维水动力-富营养化模型,考虑碳、氮、磷3种元素在浮游植物有机体、死亡腐屑和无机盐中的循环转化,模拟小江河段的春季水华过程.分析小江生态调节坝的水量调节抑藻作用,即人为制造"洪水脉冲",增加短时间内的水流流速,对下游流场进行扰动以控制水华.计算结果表明,增大泄水量对调节坝下游的小江河段的春季藻华总体上具有一定的抑制作用.小江上游河段调度作用效果明显,下游高阳至入汇口河段调节作用较小,上游调节坝水力调度可以作为三峡水库支流水华应急治理措施之一.营养盐控制应该是控制支流水华的根本措施. 展开更多

关键词 富营养化模型 三峡水库 小江 生态调度 水华

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基于贝叶斯网络的渤海湾水体富营养化模型 被引量：3

5

作者 袁德奎 姚鹏辉 +1 位作者 徐晓甫 聂红涛 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期320-325,共6页

基于渤海湾的现场监测数据,结合已有水体富营养化建模经验,用结构方程模型(SEM)对渤海湾水体富营养化因子与叶绿素a之间的因果关系进行了识别和验证.根据SEM提供的因果关系,建立了基于贝叶斯网络(BN)模型的渤海湾赤潮监控区海域水体的... 基于渤海湾的现场监测数据,结合已有水体富营养化建模经验,用结构方程模型(SEM)对渤海湾水体富营养化因子与叶绿素a之间的因果关系进行了识别和验证.根据SEM提供的因果关系,建立了基于贝叶斯网络(BN)模型的渤海湾赤潮监控区海域水体的富营养化模型,并用监测数据对BN模型进行了检验和性能评价.研究结果表明:与物理因子相比,营养物质对渤海湾海域富营养化的影响较大;近年来无机磷一直为渤海湾浮游植物生长的限制因子,但是硅酸盐对浮游植物生长的影响程度越来越大. 展开更多

关键词 富营养化模型 贝叶斯网络 结构方程模型 叶绿素A 渤海湾

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基于GA-SVM的渤海湾富营养化模型 被引量：9

6

作者 向先全 陶建华 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期215-220,共6页

为了更好地模拟和认知渤海湾富营养化的复杂行为,通过研究遗传算法(GA)和支持向量机(SVM)的结合形式,即参数寻优和特征选择,以渤海湾水质实测资料为依据,叶绿素a的质量浓度为输出,建立了GA-SVM的富营养化模型.无特征选择时,用遗传算法... 为了更好地模拟和认知渤海湾富营养化的复杂行为,通过研究遗传算法(GA)和支持向量机(SVM)的结合形式,即参数寻优和特征选择,以渤海湾水质实测资料为依据,叶绿素a的质量浓度为输出,建立了GA-SVM的富营养化模型.无特征选择时,用遗传算法对支持向量机的参数(惩罚参数和核参数)进行自适应地优选,预测模型的均方误差可达到1.831μg/L,具有较好的认知、泛化能力.再利用遗传算法二进制编码及启发式寻优的优点,对所建模型的输入空间进行特征选择,提取出代表性的特征变量:DO%、pH值、水温、COD、盐度以及氨氮.特征提取后预测模型的均方误差可达到1.363μg/L,模型性能有了很大提高.分析表明,COD、盐度及氨氮可作为人为控制的首要指标. 展开更多

关键词 富营养化模型 支持向量机 遗传算法 参数寻优 特征选择 渤海湾

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水体富营养化模型比较与关键参数分析 被引量：4

7

作者 黑鹏飞 程刚 夏建新 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2011年第S1期68-77,共10页

通过分类比较的方法探讨了常用3类富营养化模型的特点,并分析了其中的关键参数.结果表明,单一营养盐负荷模型的主要参数是平均水深、水力停留时间、沉积速率、垂直交换系数.浮游植物与营养盐相关模型主要参数是总磷浓度、总氮浓度、半... 通过分类比较的方法探讨了常用3类富营养化模型的特点,并分析了其中的关键参数.结果表明,单一营养盐负荷模型的主要参数是平均水深、水力停留时间、沉积速率、垂直交换系数.浮游植物与营养盐相关模型主要参数是总磷浓度、总氮浓度、半饱和常数、藻类生长速率.生态动力学模型参数可分为水质参数、物理参数、生物参数和水动力参数.其中水质参数主要有:COD、C、P、N、Chla及各营养盐之间的比例;物理参数有:pH、DO、光照强度和水温;生物参数有:藻类生长速率、呼吸速率和光合作用速率;水动力参数有:沉积速率.前两类模型适用于静态浅水水域,生态动力学模型适用于污染物较为复杂且空间变化较大的水域.结论可作为富营养化模型和参数选择的依据. 展开更多

关键词 富营养化模型 参数 比较

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湖泊湿地富营养化模型的研究进展 被引量：3

8

作者 李燕子 赵运林 董萌 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2011年第1期395-396,399,共3页

湖泊湿地富营养化是目前全球面临的最普遍的水环境问题之一,富营养化模型能够较有力地研究水质动态变化,可将理论分析与试验结果有机地结合起来,并且应用到具体的湖泊中。重点阐述了3类湖泊湿地富营养化模型,指明研究中出现的问题及其... 湖泊湿地富营养化是目前全球面临的最普遍的水环境问题之一,富营养化模型能够较有力地研究水质动态变化,可将理论分析与试验结果有机地结合起来,并且应用到具体的湖泊中。重点阐述了3类湖泊湿地富营养化模型,指明研究中出现的问题及其发展趋势,对于以后开展对湖泊湿地富营养化模型的研究具有重要的意义。 展开更多

关键词 湖泊湿地 富营养化模型 现状 趋势

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寒冷地区湖库富营养化模型研究进展 被引量：2

9

作者 郭静波 张崇军 郑国臣 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期4090-4096,共7页

近年来,随着我国北方寒冷地区水污染问题的加剧,该地区湖库富营养化的发生频率和程度也逐年增加。由于气候及水环境条件的特殊性,寒冷地区湖库中的营养盐浓度水平及分布在丰水期、平水期以及冰封期存在着不同的规律,而模型是研究和提出... 近年来,随着我国北方寒冷地区水污染问题的加剧,该地区湖库富营养化的发生频率和程度也逐年增加。由于气候及水环境条件的特殊性,寒冷地区湖库中的营养盐浓度水平及分布在丰水期、平水期以及冰封期存在着不同的规律,而模型是研究和提出湖库富营养化治理方案的主要手段。为此,在总结归纳寒冷地区湖库水质特征的基础上,对近年来国内外湖库富营养化模型的研究现状与进展进行了综述,并对寒冷地区湖库富营养化模型未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 湖库 富营养化模型 寒冷地区

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湖泊富营养化模型的研究现状 被引量：3

10

作者 徐明德 白金玲 《科技情报开发与经济》 2007年第2期139-140,共2页

将湖泊富营养化模型分为单因子负荷模型、浮游植物与营养盐相关模型、生态动力学模型,介绍了这3种模型的特征,进而讨论了湖泊富营养化模型的发展趋势。

关键词 湖泊富营养化模型 水污染研究 模型特征

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基于最优控制具时滞水体富营养化模型的稳定性与Hopf分支分析

11

作者 杨纪华 刘媚 《贵州师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第6期63-66,共4页

通过分析具时滞水体富营养化模型的线性化方程对应的超越特征方程根的分布情况,研究系统平衡点的局部稳定性以及Hopf分支的存在性,得到了系统平衡点稳定的充分条件,确定了系统平衡点的线性稳定性区域以及产生Hopf分支的条件。

关键词 水体富营养化模型 稳定性 HOPF分支

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氮磷比对湖泊富营养化模型参数敏感性的影响 被引量：8

12

作者 王玉琳 汪靓 +5 位作者 华祖林 陈丹 程浩淼 李嘉 程吉林 刘芳 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2893-2901,共9页

运用Morris方法研究了蓝藻暴发期不同氮磷比条件下,巢湖富营养化模型中蓝藻、溶解有机碳、营养物和溶解氧的参数敏感性.结果表明:蓝藻的敏感参数随氮磷比不同有显著差异;氮缺乏情况下,蓝藻对氮转化过程相关参数较敏感;磷缺乏情况下则反... 运用Morris方法研究了蓝藻暴发期不同氮磷比条件下,巢湖富营养化模型中蓝藻、溶解有机碳、营养物和溶解氧的参数敏感性.结果表明:蓝藻的敏感参数随氮磷比不同有显著差异;氮缺乏情况下,蓝藻对氮转化过程相关参数较敏感;磷缺乏情况下则反之.在任何氮磷比条件下,溶解有机碳、营养物和溶解氧等非生物变量都是对直接参与其自身转化过程的参数最为敏感,它们在不同氮磷比情况下的敏感参数差异较小.相比较蓝藻生长过程的参数,基础代谢过程的参数对所有变量的影响都更强.此外,各个参数的敏感性与它们的相互作用强度呈显著正相关,且这种相关性在极端氮或磷缺乏情况下尤为显著.本研究的结果有助于深入理解湖泊富营养化现象、改善富营养化模型模拟效果和精度. 展开更多

关键词 氮磷比 参数敏感性 巢湖 富营养化模型 Morris方法 EFDC模型

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湖泊富营养化模型研究现状及其发展趋势 被引量：6

13

作者 鲁杰 王丽燕 《中国水利》 2008年第22期18-21,共4页

湖泊富营养化模型是研究水质动态变化较为有力的工具,不仅能够将理论分析与实验研究的成果有机结合起来,并且能够应用到具体的湖泊之中。阐述了世界上湖泊富营养化模型的研究现状及创建模型的特征,指明其研究中存在的问题与发展趋势,对... 湖泊富营养化模型是研究水质动态变化较为有力的工具,不仅能够将理论分析与实验研究的成果有机结合起来,并且能够应用到具体的湖泊之中。阐述了世界上湖泊富营养化模型的研究现状及创建模型的特征,指明其研究中存在的问题与发展趋势,对于开展湖泊富营养化的模拟研究有相当积极的意义。 展开更多

关键词 湖泊 富营养化模型 研究现状 发展趋势

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湖泊,水库的富营养化模型

14

作者 谢永明 《环境科技（辽宁）》 1990年第1期1-15,18,共16页

关键词 湖泊 水库 富营养化模型

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考虑光盐交互作用的湖泊富营养化数学模型 被引量：8

15

作者 张彦 窦明 +1 位作者 李桂秋 孟猛 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2017年第11期4312-4322,共11页

基于水体光学原理,确定了光照衰减系数与透明度之间的定量关系式;基于质量守恒原理,描述了氮磷营养盐与藻类之间的转化关系;耦合光因子和盐因子对藻类生长的驱动机制,建立了考虑光盐交互作用的富营养化数学模型.结合2015年4~7月在眉湖... 基于水体光学原理,确定了光照衰减系数与透明度之间的定量关系式;基于质量守恒原理,描述了氮磷营养盐与藻类之间的转化关系;耦合光因子和盐因子对藻类生长的驱动机制,建立了考虑光盐交互作用的富营养化数学模型.结合2015年4~7月在眉湖开展的水质监测数据,对模型进行了参数率定与验证.通过正交设计与情景模拟相结合,研究了光盐条件变化对藻类生长的驱动作用.结果表明,建立的富营养化模型能够较好的模拟不同光盐条件下藻类的生长趋势;低光照强度下营养盐浓度增加对藻类生长起到了抑制作用,营养盐浓度增加相同的倍数时TP浓度变化对藻类生长的影响作用要比TN浓度变化对藻类生长的影响作用大;整体上藻类的生长受到光照强度的影响高于营养盐,受到总磷的影响高于总氮,在设置的情境中光照强度、TP和TN浓度分别为89.6klx、0.168mg/L和2.72mg/L时最利于藻类生长. 展开更多

关键词 富营养化模型 水体光学 营养盐转化 交互作用

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太原市迎泽湖富营养化控制的模型研究 被引量：14

16

作者 武春芳 徐明德 +1 位作者 李璐 景胜元 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期485-491,共7页

针对湖泊富营养化问题，对太原市迎泽湖进行资料收集和长期水体监测，综合水动力模型、水质模型，融合参与湖泊富营养化的各种生命活动过程，建立湖泊富营养化耦合模型，用实测水质数据进行参数率定与验证，选取总氮、总磷、叶绿素a及... 针对湖泊富营养化问题，对太原市迎泽湖进行资料收集和长期水体监测，综合水动力模型、水质模型，融合参与湖泊富营养化的各种生命活动过程，建立湖泊富营养化耦合模型，用实测水质数据进行参数率定与验证，选取总氮、总磷、叶绿素a及透明度4项因子进行模拟，得出迎泽湖营养物质输移扩散及时空分布规律．结合迎泽湖实际情况，从补水方式、补水频率以及改变湖泊柔性结构三方面，提出改变水动力条件的方案并进行数值模拟，研究了各方案水动力、物质输移扩散的改进效果，结果表明，作为富营养化程度表征的叶绿素a在空间和时间分布上均存在一定的规律性，其浓度变化范围在O．035～0．105mg／L之间；藻类等浮游植物迅速增殖导致水质恶化水华暴发，而采取加大湖水水力循环和改善入口水质的控制方案，可有效改善湖水水质． 展开更多

关键词 迎泽湖 水动力模型 水质模型 富营养化耦合模型 MIKE 21

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湖泊富营养化机理模型研究进展 被引量：3

17

作者 潘婷 秦伯强 丁侃 《环境监控与预警》 2022年第3期1-6,26,共7页

湖泊富营养化机理模型是模拟和预测水质参数变化趋势和水体富营养化状态的有效工具,可为水环境污染预防和治理提供数据支撑与科学依据。在回顾湖泊富营养化机理模型分类及发展的基础上,重点分析和总结了CAEDYM模型、PCLake模型、AQUATO... 湖泊富营养化机理模型是模拟和预测水质参数变化趋势和水体富营养化状态的有效工具,可为水环境污染预防和治理提供数据支撑与科学依据。在回顾湖泊富营养化机理模型分类及发展的基础上,重点分析和总结了CAEDYM模型、PCLake模型、AQUATOX模型和WASP模型等生态动力学模型研究热点,探讨了各个模型的适用性与局限性;并进一步从湖泊富营养化影响机制探究和水质水环境管理保护决策服务两方面梳理了富营养化模型的应用现状,指出了富营养化机理模型当前存在的问题与发展方向,旨在为模型研究和应用提供参考。 展开更多

关键词 湖泊 富营养化机理模型 影响机制 决策服务

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湖泊富营养化对石臼湖枢纽工程响应的数值模拟 被引量：2

18

作者 王莹 吴从林 +1 位作者 魏元芹 万艳雷 《中国农村水利水电》 北大核心 2015年第10期38-42,46,共6页

为探究石臼湖枢纽工程及水利调度等技术措施对湖泊富营养化状况的影响,采用基于MIKE21的富营养化模型对石臼湖富营养化状况进行定量研究。结果表明:同现状相比,石臼湖大部分中度富营养水体转为轻度富营养,湖区丰水期、平水期、枯水期的... 为探究石臼湖枢纽工程及水利调度等技术措施对湖泊富营养化状况的影响,采用基于MIKE21的富营养化模型对石臼湖富营养化状况进行定量研究。结果表明:同现状相比,石臼湖大部分中度富营养水体转为轻度富营养,湖区丰水期、平水期、枯水期的营养状态改善较为明显。该研究可为湖泊资源的合理利用和保护提供一定的借鉴。 展开更多

关键词 湖泊富营养化 水利技术措施 富营养化模型 数值模拟

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水体富营养化数值模拟研究进展

19

作者 付冰 张永祥 +2 位作者 王丹虎 邹洪 马俊 《云南环境科学》 2005年第A01期3-6,13,共5页

介绍了富营养化模型：黑箱模型和灰箱模型（物理机理模型和生态动力学模型）的研究现状，考察了一系列富营养化模型软件，总结了不同模型的优缺点及适用性，最后分析了富营养化模型的发展特点及趋势。

关键词 水体富营养化 富营养化模型 湖泊保护

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洪湖水质富营养化评价方法比较

20

作者 孙咏曦 陈燕飞 +1 位作者 周元 董玉茹 《水电能源科学》 北大核心 2023年第9期36-39,5,共5页

为科学评价水体富营养化程度,在对比分析各种富营养化评价方法基础上,引入卷积神经网络(CNN),建立卷积-富营养化(CNN-E)模型。根据洪湖2014~2019年月尺度水质及藻类监测数据,采用综合营养指数法、BP神经网络法与CNN-E模型评价其富营养... 为科学评价水体富营养化程度,在对比分析各种富营养化评价方法基础上,引入卷积神经网络(CNN),建立卷积-富营养化(CNN-E)模型。根据洪湖2014~2019年月尺度水质及藻类监测数据,采用综合营养指数法、BP神经网络法与CNN-E模型评价其富营养化程度,并采用平均绝对误差、均方根误差、决定系数和纳什效率系数评价神经网络模型性能。结果表明,洪湖长期处于轻度富营养状态,富营养化程度不断加重。模型性能方面,CNN-E模型四种评价指标分别优于BP神经网络0.166、0.098、0.078与0.087。CNN-E模型可为湖泊水体富营养化预防及综合治理提供技术支持。 展开更多

关键词 富营养化 综合营养指数 BP神经网络 卷积-富营养化评价模型

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