微囊藻垂直运动数值模拟

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1、万方数据第40卷第3期2012年5月河海大学学报(自然科学版)Joumalof}Io}IaiU11ive礴时(Nannlsciences)V01．40No．3№v2012DoI：10．3876／j．i鹤n．1000-1980．2012．03．002微囊藻垂直运动数值模拟邵军荣1，吴时强1，孙坚2，周杰1，吴修锋1(1．南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京210029；2．镇江市规划设计研究院，江苏镇江212000)摘要：综合考虑光、营养盐、温度对微囊藻生长的影响，建立了太湖静止水体微囊藻垂直运动模型，分析藻类在水体生态系统复杂因素作用下的

2、运动变化规律．通过与K舢kamp．Walsby模型比较发现，太湖静止水体微囊藻垂直运动模型模拟结果合理可靠，模型计算结果显示藻半径大的微囊藻更容易运动到水体表面，在持续大风或持续阴天后水华更易暴发．关键词：蓝藻水华；微囊藻；垂直运动；太湖中图分类号：X173；)(52文献标志码：A文章编号：1000一1980(2012)03—0252一06N啪ericalsilnuIationofverti咖IIIigration0f肘洒切cy鲥§sInOJ岫·砌呜1，、vUS酢qia雌1，SUNJiaf，2皿0UJiel，WUxiu—f钿91(1．＆吮脚k批叫矿毋蜘：阢蹴r盹啪n螂

3、∞d撇以证凸鲥愕，ⅣⅡ，她毋如以如R咖鲫疏胁胁蚍，Ⅳn，潮g210029，眈施；2．劢e，洳愕C毋JP如蒯愕锄d眈s话钆慨￡血腑，砒慨212000，醌讹)A1lg呐Ict：Wilhconsidemtionofthe胡砘ts0flight，舢trien协，锄d呻rature∞tIle8瞄曲ofM抽彬斑，ave而calrnjg阳tionmodelof肘切优弘如岫deras枷cwaterbodyinTaihuL矗kewasdevelop。dinordertogtlldyt

4、lealgaerni掣mion础&tedbycDnlplexfacto璐intIle删iceo∞yst

5、ern．CcImpa硎widltller瞄llItsoftIlebomk踟p—walsbymodel，itw册缸皿dtIlattIleresults0ft11epmposedmodelwererea80nabkand舱liable．Thecalculatedresultsshowt11at朋记rD叩如withaIa学mdius删ld111igratet0thewatersurfjcernoreeasily血阴tIlatwit}lasma¨mdius，锄dalgalb100mswo山dea8ily0ccllrafcersustainedsⅡDngwindsandc10u

6、dydays．Keywords：咖bacteriabl嗍；M脚斑；venicalmjgration；7r妯uLake目前我国66％以上的湖泊、水库处于富营养化水平，其中重富营养和超富营养的占22％．湖?白富营养化使得水华产生的程度及频率都有所加强．蓝藻水华暴发会产生多种危害：(a)当养殖水体中形成水华时，一方面严重抑制了浮游植物因光合作用产生的氧气，另一方面也阻隔了空气中的氧气进入养殖水体，从而直接或者间接地加剧了水污染事故的频繁发生；(b)藻类大量死亡时会产生藻毒素，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻水华的次生代谢产物能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康；

7、(c)蓝藻水华还会破坏生态景观．目前，在蓝藻水华发生机理和过程尚不明确的条件下，需要准确预测湖泊蓝藻水华漂移扩散的路径及范围，分析藻类在水体生态系统复杂因素作用和影响下的运动变化规律，为环境保护工作者采取应急措施提供科学依据．目前，尽管对藻类浮力机制已经有较深的认识，但想从藻类生理、化学过程来研究藻类的运动依旧相当困难．目前该类研究模型大多是在实验的基础卜．建立的．K砌nk锄1p等⋯通过实验确定了颤藻密度变化与光辐射的关系，并开发出了湖泊中颤藻垂直运动模型．该模型的核心是不同光照条件下颤藻密度的变化，它既可以计算藻类在水体中的垂直分布情况，也可以解释通常情况下藻类“强

8、光照藻下沉，弱光照藻上浮”的自然收稿日期：20ll一05一ll基金项目：水利部公益性行业科研专项(201001030)；南京水利科学研究院基金(Y109006，Yll0005)作者简介：邵军荣(1985一)，男，江苏南通人，博士研究生．主要从事水力水质数学模型研究．E．f埘l：％1215@163．Ⅲ万方数据第3期邵军荣，等微囊藻垂直运动数值模拟253现象，visser等[2】在实验的基础上，建立了微囊藻密度变化与光辐射之间负指数(negative既por-ential)的响应关系，该模型最大的优点是考虑了强光对微囊藻类的抑制作用．Howa一等b七J开