目錄
第1章 緒論 1
1.1 河流水華及判別標(biāo)準(zhǔn) 2
1.2 河流水華研究進(jìn)展 3
1.2.1 暴發(fā)成因 3
1.2.2 水華監(jiān)測(cè) 8
1.2.3 模擬預(yù)測(cè) 10
1.2.4 防控調(diào)度 15
參考文獻(xiàn) 16
第2章 區(qū)域概況和水華監(jiān)測(cè) 25
2.1 漢江中下游區(qū)域概況 26
2.1.1 流域水系 26
2.1.2 氣象 27
2.1.3 水文 28
2.1.4 泥沙 32
2.1.5 梯級(jí)水利樞紐 34
2.1.6 引調(diào)水工程 37
2.1.7 水環(huán)境狀況 38
2.1.8 漢江中下游主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題 40
2.2 漢江中下游水華監(jiān)測(cè) 43
2.2.1 人工監(jiān)測(cè) 43
2.2.2 自動(dòng)監(jiān)測(cè) 60
參考文獻(xiàn) 62
第3章 漢江中下游水華特征 63
3.1 漢江中下游水華發(fā)展演變特征 64
3.2 漢江中下游水華特性及優(yōu)勢(shì)藻種 66
參考文獻(xiàn) 68
第4章 漢江中下游水華生成成因分析 69
4.1 漢江中下游水華暴發(fā)成因 70
4.1.1 充足的營(yíng)養(yǎng)鹽 70
4.1.2 晴好的天氣 72
4.1.3 緩慢的水流 74
4.2 漢江中下游水華消退原因 79
4.2.1 天氣變化 79
4.2.2 水流條件變化 80
4.2.3 營(yíng)養(yǎng)鹽限制 81
4.2.4 生物作用 82
4.3 積溫效應(yīng)對(duì)漢江中下游水華影響 82
4.3.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 83
4.3.2 冠盤(pán)藻細(xì)胞的測(cè)量及計(jì)算方法 85
4.3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析 88
4.3.4 結(jié)果討論 90
4.4 長(zhǎng)江水位頂托對(duì)漢江中下游水華影響 91
4.4.1 長(zhǎng)江對(duì)漢江水位頂托規(guī)律 91
4.4.2 長(zhǎng)江對(duì)漢江水位頂托影響下水動(dòng)力減弱效應(yīng) 103
4.4.3 水位頂托影響下水動(dòng)力減弱與水華關(guān)系研究 106
4.5 水溫變化對(duì)漢江中下游水華的影響 108
參考文獻(xiàn) 110
第5章 水華生消的關(guān)鍵環(huán)境因子及其貢獻(xiàn) 111
5.1 研究方法 112
5.1.1 Spearman相關(guān)系數(shù) 112
5.1.2 偏最小二乘回歸模型 112
5.1.3 偏最小二乘路徑模型 113
5.2 研究數(shù)據(jù) 114
5.3 春季水華生消關(guān)鍵環(huán)境因子及其貢獻(xiàn) 115
5.3.1 春季水華和各環(huán)境因子變化特征分析 115
5.3.2 春季水華和各環(huán)境因子相關(guān)性分析 118
5.3.3 關(guān)鍵環(huán)境因子對(duì)春季水華貢獻(xiàn)程度分析 118
5.3.4 關(guān)鍵環(huán)境因子對(duì)春季水華影響路徑分析 120
5.4 夏季水華生消關(guān)鍵環(huán)境因子及其貢獻(xiàn) 121
5.4.1 夏季水華和各環(huán)境因子變化特征分析 121
5.4.2 夏季水華與各環(huán)境因子相關(guān)性分析 123
5.4.3 關(guān)鍵環(huán)境因子對(duì)夏季水華貢獻(xiàn)程度分析 124
5.4.4 關(guān)鍵環(huán)境因子對(duì)夏季水華影響路徑分析 124
5.5 小結(jié) 126
參考文獻(xiàn) 126
第6章 基于藻類(lèi)生長(zhǎng)適宜度評(píng)價(jià)的水華預(yù)測(cè)模型 129
6.1 水華暴發(fā)的主要環(huán)境因子閾值研究 130
6.1.1 水華暴發(fā)時(shí)葉綠素a濃度臨界值 130
6.1.2 散點(diǎn)圖法求水華暴發(fā)環(huán)境因子閾值 130
6.1.3 ROC曲線(xiàn)法求水華暴發(fā)環(huán)境因子閾值 132
6.1.4 水華暴發(fā)環(huán)境因子閾值確定 137
6.2 藻類(lèi)生長(zhǎng)的環(huán)境適宜度指數(shù) 137
6.3 藻類(lèi)生長(zhǎng)的環(huán)境適宜度曲線(xiàn) 138
6.4 模型架構(gòu)與參數(shù)設(shè)置 140
6.4.1 模型架構(gòu) 140
6.4.2 工作流程 141
6.4.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理 141
6.4.4 預(yù)測(cè)步長(zhǎng)設(shè)置 142
6.4.5 模型參數(shù) 144
6.4.6 優(yōu)化算法 146
6.4.7 模型評(píng)價(jià)指標(biāo) 146
6.5 模型效果評(píng)價(jià) 146
6.6 漢江中下游2024年春季水華預(yù)測(cè)案例 150
參考文獻(xiàn) 152
第7章 基于深度學(xué)習(xí)算法的水華預(yù)測(cè)模型 153
7.1 算法介紹 154
7.1.1 循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 154
7.1.2 長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò) 155
7.2 模型架構(gòu)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 156
7.2.1 工作流程 156
7.2.2 數(shù)據(jù)處理 157
7.2.3 模型輸入因子選取 158
7.2.4 數(shù)據(jù)集劃分 158
7.2.5 損失函數(shù)和優(yōu)化算法 158
7.2.6 防過(guò)擬合策略 159
7.2.7 實(shí)驗(yàn)環(huán)境 159
7.3 模型評(píng)價(jià)指標(biāo) 159
7.4 不同方案模型精度對(duì)比 160
7.5 模型預(yù)測(cè)效果評(píng)估 167
參考文獻(xiàn) 168
第8章 控制水華的水工程應(yīng)急調(diào)度 169
8.1 應(yīng)急調(diào)度指標(biāo)及其閾值 170
8.1.1 應(yīng)急調(diào)度的目標(biāo)區(qū)域 170
8.1.2 抑制水華的生態(tài)調(diào)度指標(biāo) 170
8.1.3 抑制水華生態(tài)調(diào)度的指標(biāo)閾值 171
8.2 促進(jìn)水華消退的應(yīng)急調(diào)度方案 176
8.2.1 生態(tài)調(diào)度時(shí)機(jī) 176
8.2.2 生態(tài)調(diào)度方案 177
8.2.3 調(diào)度持續(xù)時(shí)間 180
8.3 漢江中下游抑制水華應(yīng)急調(diào)度效果評(píng)估 182
8.3.1 2018年應(yīng)急調(diào)度及效果評(píng)估 182
8.3.2 2021年應(yīng)急調(diào)度及效果評(píng)估 192
參考文獻(xiàn) 201