《基於水位-水質-水生態聯合模擬的湖泊健康動態評價研究》是依託北京師範大學，由趙彥偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於水位-水質-水生態聯合模擬的湖泊健康動態評價研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：趙彥偉
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
湖泊健康成為生態補水、入湖污染控制等外源輸入調控的核心目標，但現有研究未建立外源輸入與湖泊健康的系統關聯，難以為調控提供定量依據。本項目聯合運用生態監測、實驗分析、計算模擬、情景設定等方法，採用結構化、遞進式研究思路，以生態結構複雜，對外源輸入變化敏感的白洋淀為例，開展生態退化驅動因子分析，提出基於結構、功能與系統，包括水文、水質、水生態、沉積物等要素的湖泊健康評價指標體系與方法，建立水位-水質-水生態聯合模擬模仔膠漏臘型，模擬不同外源輸入情景下水位、水質與水生態要素動態變化，系統探究外源與湖泊健康的輸入-回響關係，實現由基於時間點的 靜態評價到具有預測、預報功能的動態評價的突破，創新湖泊健康評價技術辦法，套用於流域外源輸入調控方案動態優選。本研究有助於完善湖泊健康評價研究內容與方法體系，彌補研究不足，為我國湖泊綜合管理與修復提供科學方法與定量技術依據。
結題摘要
湖泊濕地健康表征湖泊濕地生態功能的強弱，也是衡量生態補水囑犁寒、入湖污染控制等外源輸入調控效果的核心指標，當前研究缺乏外源輸入與湖泊濕地健康的系統關聯，難以為調控提供定量依據。本項目聯合運用生態監測、實驗分析、計算模擬、情景設定等方法，選取白洋淀、漢石橋濕地開展研究，提出包括水文、水質、水生態、沉積物等要素的湖泊健康評價指標體系與方法，構建水位-水質-水生態聯合模擬模型，模擬不同外源輸入情景下水位、水質與水生態要素動態變化，系統探究外源與湖泊濕地健康的輸入-回響關係，模擬各情景下湖泊營養鹽及水生物動態變化。本項目提出的湖泊濕地健康評價體系包含結構、功能和系統三大類，水位、TN濃度、TP濃度、浮游植物群落初級生產量（P）等16項指標。評價白洋淀14處水域所處健康狀態。構建汗店的白洋淀水位-水質模型以MIKE21模型為平台，選用MIKE21 HD模組模擬水位和水深，ECO Lab模組模船朽牛燥擬淀區污染物擴散和富營養化程度。分她備罪別選取2008年2月-6月的水位數據、端村水動力數據、端村和圈頭兩處水質數據率定模型。經驗證，模型中水位模擬最大絕對誤差值為5.9cm，平均相對誤差為0.14%，水質模擬結果基本反映出實影求滲際的水質變化趨勢，模擬效果較好。構建的水生態模型包含11個狀態變數、5個外部變數，實現水動力水質模型與水生態模型的關聯。設定兩種補水情景，經過聯合模型運算，模擬出健康評價的主要評價參數。在漢石橋濕地研究區，分別基於Stella平台和AQUATOX模型建立漢石橋水生態模型。兩模型從不同角度反映出改變水文條件、控制污染負荷、控制水生植物覆蓋與配置等生態修復策略中，增加中水補給量的生態恢復效果最優。項目發表SCI論文4篇，EI1篇，中文核心1篇，並獲國際會議最佳論文獎1項，研究成果實現了由基於時間點的靜態評價到具有預測、預報功能的動態評價的突破，創新湖泊濕地健康評價技術辦法，套用於白洋充鴉捆淀與漢石橋濕地外源輸入調控方案動態優選，為我國湖泊濕地綜合管理修復提供科學方法與定量技術依據。
