流速对水体富营养化的影响研究
水华爆发是指在一定的营养、气候、水文条件和生态环境下形成的藻类过度繁殖和聚集的现象，是水体环境因子如TN(总氮)、TP(总磷)、温度、光照、pH(酸碱度)、流速、溶解氧等综合作用的结果。水体富营养化问题的主要危害是藻华爆发使水体失去使用功能。本文旨在通过实验，研究流速对藻类生长、聚集的影响，找出水华发生的限制流速，并通过灰关联分析了流速对水体富营养化的影响机理，为防治水体富营养化提供一定的依据。
最后得出以下结论：
①本文进行了藻类生长实验，初步验证了临界流速的存在。在某一特定条件下获得了藻类生长的临界流速。在室内紊流对水体富营养化影响模拟实验中测得，发生水华的临界值在1000转/分左右。在室外水流对天然水体的影响模拟实验中测得，水华爆发的临界流速应该在0.08m/s～0.1m/s之间。
②不同流速下的Chla(叶绿素a)的变化均呈现相同的趋势，都是先上升后下降。叶绿素a表示水体中藻类的生产力，因此用叶绿素表示流速对整个水体的影响。
③从相关因素的关联序看出，与其他因素相比较，DO(溶解氧)和pH与藻类的关联度比较大，分析原因，可能是DO和pH主要就是由于藻类的光合作用产生的，因此与藻类生长量密切相关。
④在静态条件下，总磷、总氮、流速、DO、pH与Chla的关联度在0.548～0.680之间；动态条件下，总磷、总氮、流速、DO、pH与Chla的关联度有了大幅度增加，关联度在0.656～0.994之间。
⑤通过验证，流速、TN、TP对水体富营养化的影响，能够用灰关联组合预测模型描述。一元非线性回归方程与灰关联组合预测模型误差比较小，从方程得出当流速为0.092m/s为转折点，即流速的临界值。
⑥最终确定藻类生长模型：[Chla]=-57.962V2+10.667V-19.2381n([TN])-21.5971n[TP]+19.787
⑦天然营养状态下长江有发生水华的可能性，但长江并未发生水华，除温度较低外，水流流速较快可能抑制了藻类的生长。
临界流速;叶绿素a;水体富营养化;灰关联分析;水华爆发;藻类生长模型
重庆交通大学
硕士
水力学及河流动力学
周富春
2009
中文
X52
63
2009-11-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）