河流水華防控生態(tài)調度技術

技術介紹

針對河流水華預警預報不準確、生態(tài)需水量核算困難、防控水華的流量（流速）需求不明確等問題，研發(fā)了河流水華預測預警技術、河流水華生態(tài)需水核算技術和抑制河流水華的生態(tài)調度技術。

河流水華預測預警技術。基于浮游藻類水華生消與河流中營養(yǎng)鹽、氣象和水動力等環(huán)境要素之間的響應關系，采用浮游藻類生長對環(huán)境因子的適宜度指數和適宜度曲線，構建水華暴發(fā)因子適宜度指數耦合模型，對河流中浮游藻類生長環(huán)境的綜合適宜度進行評價，以此判定水華暴發(fā)概率。

河流水華生態(tài)需水核算技術?；谒A暴發(fā)因子適宜度指數耦合模型，通過設定可接受的組合適宜度指數，同時結合近期天氣預報和營養(yǎng)鹽監(jiān)測，最終確定在天氣、水溫、營養(yǎng)鹽等條件下抑制河流水華所需的生態(tài)流量過程，形成一種抑制河流水華的生態(tài)需水核算方法。

抑制河流水華的生態(tài)調度技術?；诟∮卧孱悺⑺?、水質、氣象等資料，采用數理統(tǒng)計、模型模擬反演等手段，研究提出了自然河段和庫區(qū)河段等典型特征河段抑制水華所需的氮磷營養(yǎng)鹽濃度，以及斷面平均流速、流量、水位等關鍵控制指標及其閾值，圍繞梯級水庫和引調水工程，構建了抑制河流水華的聯合生態(tài)調度方式，明確了生態(tài)調度所需的持續(xù)時間。

創(chuàng)新性及價值

創(chuàng)新運用基于藻類生長適宜度評價的方法判定水華暴發(fā)概率，提出了以流量為主要載體同時考慮水溫、營養(yǎng)鹽等多種影響因子的河流水華防控生態(tài)需水核算方法及調控技術。

該技術在漢江應用有效降低漢江中下游水華發(fā)生頻次，改善區(qū)域水生態(tài)環(huán)境質量，減輕水利工程調水影響，服務國家水網建設；同時有效提高水華預見期，以提前開展預防調度，提升漢江中下游沿江城市水廠取水和航運保障能力，項目經濟社會效益顯著。

應用及效果

監(jiān)測表明，該技術在抑制漢江中下游冬春季節(jié)硅藻水華方面具有良好效果，生態(tài)調度實施后藻密度快速下降至水華臨界值（107cell/L）以下，硅藻生長的環(huán)境因子綜合適宜度指數下降至0.5以下，斷面生態(tài)需水滿足率提高約20%，有力保障了漢江中下游水生態(tài)和飲用水安全。技術成果在漢江中下游進行了推廣應用，被水利部長江水利委員會水旱災害防御局等單位采納和應用，對防控漢江中下游硅藻水華起到良好的示范作用，為2018年和2021年水利部長江水利委員會應對漢江中下游水華聯合調度會商提供了有力支撐。同時，也可為丹江口水庫及中下游水利工程群優(yōu)化調度方案的編制提供重要支撐。

>漢江中下游抑制水華聯合生態(tài)調度示意圖