洞庭湖不确定性水质评价及生态水位研究

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1、学校代号：10532学号：S11031013密级：湖南大学硕士学位论文洞庭湖不确定性水质评价及生态水位研究Studyontheuncertainwaterquali毋assessmentandecologicalwaterIeVeIofDongtingLakebyYUXunB．E．(AnhuiUniVersit)rofArchitecture)2011AthesissubmittedinpanialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringEnvironmen

2、talScienceandEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniVersitySuperVisorAssistantprofessorLIANGJieProfessorZENGGuangmingMay，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承

3、担。作者签名：瓮砷日期：如。。序6月F日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密彭(请在以上相应方框内打“、／”)作者签名：觯日期：沙l呼年6月&日刷醴阪锗醐Ⅶ～引吖日洞庭湖不确定性水质评价及生态水位研究摘要洞庭湖为中国第二大淡水湖，是长

4、江中游重要吞吐湖泊，也是中国著名的旅游风景名胜区。湖区水产丰富，航运便利，土质肥沃，自然资源丰富。洞庭湖作为长江出三峡进入中下游平原后的第一个通江大湖，发挥着重要的防洪功能，与洞庭湖区的生态和经济密切相关。沿湖工农业的快速发展导致湖区水质日益恶化、富营养程度逐步加剧，水资源短缺矛盾突出，生态用水被挤占：泥沙淤积和围湖垦殖活动致使河床抬高、湖泊萎缩。因此，在水资源短缺的情况下开展洞庭湖水质评价工作并研究洞庭湖的生态水位是十分必要的，可以为洞庭湖的水环境管理工作提供充分的依据。首先，本文概述了洞庭湖流域复杂的江湖关系，从洞庭湖的防洪、生态和经济

5、三个方面阐述了洞庭湖的重要地位，并对洞庭湖水质和水量变化情况作了简要介绍。之后，考虑到水环境中的不确定性，将贝叶斯理论和模糊集理论引入水质评价领域，分别描述了水质评价过程中模型结构和参数的不确定性，建立了基于三角模糊数的贝叶斯水质评价模型，并对洞庭湖的污染来源进行了辨析。洞庭湖水不仅可以作为渔业用水，也是湖区居民重要的饮用水源之一。为反映源水水质对人体健康的影响，本文对东洞庭湖展开了健康风险分析，以此作为水质评价结果的补充。结果表明，2010年，仅有南嘴水质未达到水域II类执行标准，万子湖和洞庭湖出口水质均高于III类执行标准，东洞庭湖和扁

6、山水质评价结果分别为o．4983／皿+D．50J『7／口，o．7962／Ⅲ+D．2∞Ⅳ口。与传统贝叶斯模型、三角模糊数模型和均值模型相比，基于三角模糊数的贝叶斯水质评价模型更全面、合理地反映了水质污染程度的真实情况，进一步解决了水质评价过程中存在的不确定性问题。洞庭湖As的致癌风险超标，非致癌风险可控，为确保饮用水安全，建议对As追根溯源并进行重点监控。通过对洞庭湖水质污染来源进行辨析，确定洞庭湖的主要污染来源为农业污染、工业污染和生活污染，农业污染主要是化肥污染、农药污染和禽畜粪便污染；工业污染主要是有机污染和重金属污染：生活污染主要是氮

7、、磷污染。其次，本文从洞庭湖的水文条件出发，建立了基于水文指数的生态可接受水位模型。湖泊生态系统对外界干扰具有一定的抵抗和恢复能力，能适应一定的水位波动。因此，湖泊生态系统的生态可接受水位不是一个确定的值，而是一个不确定的水位耐受范围。该方法通过引入RFD(Rationowdeviation)分析了由人Ⅱ硕士学位论文类活动和气候变化引起的水文变异，以AAPFD(Amendedannualproportionalflowdeviation)为生态系统健康状况指标，确定了水文变异条件下的生态可接受水位。结果表明，北景港、南嘴和城陵矶汛期的生态可

8、接受水位范围分别为28．78m～38．16m、25．19m～38．45m和24．48m～30．96m；非汛期的生态可接受水位范围分别为18．33m～27．79m、17．68m～2