汾河水庫富營養(yǎng)化評價與預測研究.pdf

1、汾河水庫位于婁煩縣境內(nèi)，作為山西省最大一座大型水庫，現(xiàn)有庫容量3.5億立方米，是太原市地表水飲水源地之一，并供太原市一部分工農(nóng)業(yè)用水。汾河水庫水質(zhì)，特別是富營養(yǎng)化問題，直接影響人民生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。本文以汾河水庫水質(zhì)富營養(yǎng)化產(chǎn)生的機理為理論基礎，對2006-2012年汾河水庫（包括汾河進水區(qū)、澗河進水區(qū)、庫中心區(qū)以及水庫出水區(qū)四個斷面）的水質(zhì)富營養(yǎng)化情況(Chla、TN、TP、COD)進行了動態(tài)分析，運用改進型灰色GM(1，1)模型對汾

2、河水庫2013-2017年的水質(zhì)富營養(yǎng)化指標進行了預測，在此基礎上，采用T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡模型對汾河水庫2006年至2017年4個監(jiān)測斷面的富營養(yǎng)程度進行評價，確定水庫富營養(yǎng)化等級。另外，為了探討水庫污染的來源及防治措施，本文對水庫周邊以及上游污染源進行了資料收集和調(diào)查，對水庫水質(zhì)污染的來源進行了點源污染和面源污染的分析，并提出了汾河水庫富營養(yǎng)化的防治對策。本研究為改善汾河水庫水質(zhì)、預防和治理汾河水庫水體富營養(yǎng)化提供了理論依據(jù)。本文的主

3、要結(jié)論有:
　　 1、對汾河水庫水質(zhì)富營養(yǎng)化動態(tài)分析的結(jié)果表明，汾河進水區(qū)、澗河進水區(qū)監(jiān)測斷面中，葉綠素a(chl-a)的含量隨著時間的變化波動比較大，其余三項水質(zhì)指標變化比較平穩(wěn)。在庫中心斷面，TP含量在2008年、2012年變化較大，到達了最小值0.015mg/L左右，其余年份比較平穩(wěn)。TN在2009年達到0.85mg/L左右，其余年份比較平穩(wěn)。葉綠素(chl-a)含量在2009、2010年、2012年中數(shù)值比較大，最大值出

4、現(xiàn)在2012年達到6.95mg/m3其余年份處于較低水平，大致在2mg/m3左右。CODmn含量一直比較穩(wěn)定。水庫水區(qū)監(jiān)測斷面中，葉綠素(chl-a)含量在前五年里一直處于比較低的水平，2012年突然數(shù)值變大達到18.6mg/L，而其它三項指標一直處于比較平穩(wěn)狀態(tài)。
　　 2、使用改進型GM(1，1)模型對汾河水庫4個監(jiān)測斷面的4個指標值進行后五年的預測，并給出了殘值檢驗法對預測值的準確度進行檢驗。從前五年預測值與實際值之間的誤

5、差可以看出，改進型GM(1，1)模型誤差相對較小，適合汾河水庫水質(zhì)富營養(yǎng)化指標值的預測。
　　 3、使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡和T-S神經(jīng)網(wǎng)絡對汾河水庫水質(zhì)富營養(yǎng)化進行了評價，并對這兩個神經(jīng)網(wǎng)絡的準確性和精確性進行比較，得出T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡優(yōu)于BP神經(jīng)網(wǎng)絡，因此選取T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡作為汾河水庫水質(zhì)富營養(yǎng)化評價模型。
　　 4、對訓練完成的T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡汾河水庫4個監(jiān)測斷面2006-2017年的水質(zhì)富營養(yǎng)化評價的結(jié)果表明，庫

6、中心地區(qū)監(jiān)測斷面的富營養(yǎng)化水質(zhì)等級普遍優(yōu)于汾河進水區(qū)、澗河進水區(qū)、以及水庫出水區(qū)等其它3個監(jiān)測斷面的水質(zhì)等級。汾河進水區(qū)、澗河進水區(qū)、庫中心地區(qū)的水質(zhì)普遍低于Ⅲ級富營養(yǎng)化水質(zhì)等級不易發(fā)生富營養(yǎng)化，而水庫出水區(qū)附近的水域水質(zhì)普遍處于Ⅳ級富營養(yǎng)化水質(zhì)等級屬于容易發(fā)生富營養(yǎng)化的水質(zhì)級別。并且，從歷年各個監(jiān)測斷面水質(zhì)情況可以看出，5月份各個斷面的富營養(yǎng)化水質(zhì)等級普遍優(yōu)于9月份的各斷面富營養(yǎng)化水質(zhì)等級。
　　 5、對水庫水質(zhì)污染的來源分析

7、表明，工業(yè)污染源分布于汾河水庫入庫河流上游;主要工業(yè)有鐵廠、選礦廠、洗煤以及焦化廠等。農(nóng)業(yè)面源污染主要分布于汾河水庫周邊;由于水庫周邊畜禽業(yè)沒有得到合理控制，致使農(nóng)藥使用過度，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染物通過地表徑流以及地下水流入水庫。這終導致汾河水庫水質(zhì)TP、TN等指標超過正常范圍。
　　 6、根據(jù)對汾河水庫水質(zhì)富營養(yǎng)化的趨勢分析、污染評價和污染來源分析，本文提出了水庫水質(zhì)富營養(yǎng)化的防治對策。包括對控制汾河上游、澗河上游以及水庫周邊的點源和