水源地草型富营养化沉水植物对水质影响及其抑制方法研究

近年来，湖泊、水库富营养化问题和防治措施被广泛研究。研究成果表明沉水植物对富营养化水体水质具有一定净化效果。但是，一些草型湖泊、水库存在草型富营养化问题，在短时间内沉水植物过度生长使水体水质恶化，影响水利工程的正常运行，甚至危及人民饮水安全。如南四湖、东平湖，乌梁素海、哈素海、于桥水库和尔王庄水库等，都出现了沉水植物疯长的现象。目前，国内关于草型富营养化的研究成果较少，在沉水植物过度生长与水质关系方面缺乏深入的研究。. 该青年基金项目以草型富营养化湖泊的沉水植物过度生长、水源地水质恶化等现状为切入点，结合天津市唯一水源地——于桥水库的实际运行情况，研究水源地草型富营养化沉水植物对水质影响及其抑制方法。根据监测数据建立沉水植物与水库水质、水位、藻类之间的关系，总结沉水植物与水库水质之间的变化规律，再通过数值模拟方法寻找抑制沉水植物过度生长的水库运行方案，提出合理的抑制沉水植物过度生长的方法。本项目结合实际工程深入研究草型富营养化，是对湖泊富营养化问题研究的有益补充，为保障水源地供水安全提供参考依据。. 项目创新点为（1）探究了水源地草型富营养化沉水植物过度生长的成因，分析了沉水植物生长与水质的关系，提出了判别沉水植物过度生长的显著性水质指标；（2）耦合于桥水库三维水动力水质模型（YRWQM），建立了模拟沉水植物生物量的水生态数学模型（SAVM），并对模型中吸光系数计算公式进行了改进，提出了与透明度相关的经验公式，使公式更有效的利用监测数据，更适应国内的监测条件，改进后的模型（M-SAVM）得到了实测数据的验证，并且模拟精度略有提高。（3）基于M-SAVM，通过数值模拟，结合于桥水库实际引调水情况，对比分析了不同运行水位下的菹草生长状况，提出了提高库水位的水力调控方法作为抑制沉水植物过度生长的较优运行方案。（4）揭示了于桥水库沉水植物菹草过度生长与藻类的相续生长的关系。