[发明专利]大型湖库滨岸带蓝藻水华堆积风险评估方法

说明书

本发明涉及大型湖库滨岸带蓝藻水华堆积风险评估方法，将湖库滨岸带划分为若干网格单元，分别计算滨岸带网格单元的蓝藻水华指数、动力指数、风向指数和岸线复杂度，采用权重系数法计算得到蓝藻水华堆积风险指数，并根据数值大小确定风险等级。本发明依托流域水文与湖泊水动力模拟、遥感反演、GIS空间分析等技术，创新构建了蓝藻水华堆积风险评估体系，量化评估了滨岸带的蓝藻水华堆积风险，绘制了蓝藻水华滨岸带堆积风险的空间分布图，识别了蓝藻水华的易堆积区域。本发明可应用于大型富营养化湖库，为蓝藻水华应急处置管理提供关键技术支撑。

技术领域

本发明属于水环境风险防范技术领域，具体涉及大型湖库滨岸带蓝藻水华堆 积风险评估方法。

背景技术

淡水湖库富营养化造成的蓝藻水华一直是我国甚至世界关注的突出水环境问题，例如美国 伊利湖、加拿大温尼伯湖；最新全球湖泊蓝藻水华研究显示：自20世纪80年代以来，全球 71个大型湖泊(面积大于100km²)中，68％湖泊的夏季蓝藻水华规模持续增长。2011年，北 美伊利湖暴发了史上最严重的蓝藻水华，2014年8月1日伊利湖西部蓝藻水华暴发导致水体 藻毒素严重超标，引发了伊利湖沿岸的托莱多市(Toledo)的饮用水断供。尽管全球各国高度 重视湖库富营养化的科学防控，但大量湖泊蓝藻水华仍呈现频繁反复暴发的趋势，与此同时， 全球气候变化进一步加剧湖库富营养化，可见蓝藻水华防控短期内很难取得显著成效，彻底解 决蓝藻水华问题依然任重道远。

巢湖是我国富营养化重点治理的湖泊之一，巢湖蓝藻水华的现场调研与卫星遥感影响解译 结果表明：近年来(2018-2020)，巢湖滨岸带蓝藻水华堆积程度较严重的区域集中在巢湖西北 岸、派河入湖口区域和巢湖南岸大周村区域，尤其是每年的夏秋时段(6-10月)。为缓解巢湖 蓝藻水华问题，中央/地方政府针对巢湖蓝藻水华的滨岸带堆积已做出大量努力，蓝藻水华应 急处置管理工作也日益完善，包括已经实施的深井、藻水分离港、藻水分离船等应急处置措施： (1)4个深井和4个藻水分离港分布于巢湖西北岸，4艘藻水分离船分布于东巢湖；(2)自制 磁捕船、民间打捞船和曝气船等措施处置规模较小，分布状况较为分散。而上述蓝藻水华应急 处置措施的科学配置需要以蓝藻水华堆积风险的科学评估为基础，即只有精准预测/识别蓝藻 水华的易堆积区域，才能科学合理配置蓝藻水华应急处置措施；然而现有研究集中在蓝藻水华 现状监测、模拟预测、风险评估工作，尚缺缺乏针对湖库滨岸带蓝藻水华堆积的风险评估与重 点区域识别等方面的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型湖库滨岸带蓝藻水华堆积风险评估方法，依 托流域水文与湖泊水动力模拟、遥感反演、GIS空间分析等技术，综合考虑藻类 生物量、岸线形态、湖泊水动力、风速风向等要素，创新构建了蓝藻水华堆积风 险评估指数体系，量化评估了湖库滨岸带的蓝藻水华堆积风险，绘制了蓝藻水华 滨岸带堆积风险的空间分布，识别了蓝藻水华的易堆积区域，为大型富营养化湖 库蓝藻水华应急处置管理提供关键技术支撑。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大型湖库滨岸带蓝藻水华堆积风险评估方法，包括：

将湖库滨岸带划分为若干网格单元；

分别计算滨岸带网格单元的蓝藻水华指数、动力指数、风向指数和岸线复杂 度，采用权重系数法计算得到蓝藻水华堆积风险指数；

其中，蓝藻水华指数采用网格单元的归一化叶绿素a浓度表征；所述动力指 数采用网格单元的归一化的动力强度表征；所述风向指数采用网格单元出现在不 同风向对应下风向区域的频次表征；所述岸线复杂度采用盒计数法计算，并采用 其归一化数值表征。

作为本发明的进一步改进，所述蓝藻水华指数、动力指数采用年均值表征。