成果展示︱基于生态动力学模型的水源水库设计与管理

上海滨江临海，长江、黄浦江穿境而过。为满足供水安全保障需要，上海先后在长江口和黄浦江上游建设了陈行、青草沙、东风西沙、金泽水源地等四个原水水库工程。但受入库水质氮、磷营养盐以及水体停留时间等因素的影响，水源地原水水库都不可避免地面临水体富营养化及其导致的水华风险。

我院水环境模型研究团队，在国家水专项、上海市科委重大科研专项以及上海市环境保护局科研项目的支持下持续开展科研攻关，逐步研发出了适应于浅水型富营养化湖库的生态动力学模型。该模型基于开源代码开发，深入刻画了湖库水体主要藻种（蓝藻、绿藻、硅藻）在水温、光照以及营养盐变动条件下时空变化过程，并引入了藻类对营养盐摄取以及浮游动物对多种藻类牧食的竞争机制。该模型成功反演了青草沙水库等水体的溶解氧、营养盐和叶绿素等水质指标的时空变化特征以及库区主要藻类的生长演替过程。

生态动力学模型概念框架

不同藻门的季节性演替变化的模拟结果

该模型系统先后应用于青草沙水源水库、东风西沙水源水库、黄浦江上游金泽水源水库的库型设计和调度方案优化，为水源地原水水库的水质预测预警和水库智能调度提供了可靠的模型技术支撑和关键技术手段，也有力支持了水库水质业务化管理和科学运行，并可推广应用到长江中下游区域类似平原湖库的研究和管理工作中。

显微镜下的蓝藻细胞

作者：卢士强、陈义中

责任编辑：院办公室