太湖流域水生態(tài)健康評估（江蘇）

目錄
前言
第1章 生態(tài)健康概念及評估方法 1
1.1 生態(tài)系統(tǒng)健康概念的發(fā)展 1
1.2 河流、湖泊健康概念的發(fā)展 2
1.2.1 河流健康概念的發(fā)展 2
1.2.2 河流健康的評價 4
1.2.3 湖泊健康概念與評價 7
第2章 太湖流域水生態(tài)健康評價需求分析 11
2.1 流域管理需求分析 11
2.2 江蘇省太湖流域水生態(tài)健康評價研究方案 14
2.2.1 監(jiān)測方案 14
2.2.2 水質監(jiān)測 15
第3章 基于大型底棲無脊椎動物評價的水生態(tài)健康評價 16
3.1 湖泊大型底棲無脊椎動物評價 16
3.1.1 參照狀態(tài) 16
3.1.2 參數篩選 16
3.1.3 水生態(tài)目標及健康分級 25
3.1.4 江蘇省太湖流域湖泊B-IBIL評價結果 26
3.2 水庫大型底棲無脊椎動物評價 26
3.2.1 參照狀態(tài) 26
3.2.2 參數篩選 27
3.2.3 水生態(tài)目標及健康分級 33
3.2.4 江蘇省太湖流域水庫B-IBIE評價結果 34
3.3 河流大型底棲無脊椎動物評價 34
3.3.1 參照狀態(tài) 34
3.3.2 參數篩選 35
3.3.3 水生態(tài)目標及健康分級 40
3.3.4 江蘇省太湖流域河流B-IBIR評價結果 41
3.4 溪流大型底棲無脊椎動物評價 41
3.4.1 參照狀態(tài) 41
3.4.2 參數篩選 42
3.4.3 水生態(tài)目標及健康分級 50
3.4.4 江蘇省太湖流域溪流B-IBIS評價結果 51
第4章 基于浮游藻類指數評價的湖庫水生態(tài)健康評價 52
4.1 冬春季浮游藻類完整性指數評價 52
4.1.1 參照狀態(tài) 52
4.1.2 參數篩選 52
4.1.3 江蘇省太湖流域湖庫冬春季P-IBI評價結果 57
4.1.4 冬春季P-IBI評價修正 58
4.2 夏秋季浮游藻類完整性指數評價 62
4.2.1 參照點選取 62
4.2.2 參數篩選 62
4.2.3 江蘇省太湖流域湖庫夏秋季P-IBI評價結果 66
第5章 江蘇省太湖流域水生態(tài)健康評價方法的業(yè)務化轉化 67
5.1 水質理化指標體系 67
5.1.1 水質理化指標篩選原則 67
5.1.2 河流水質指標篩選 68
5.1.3 湖庫水質指標篩選 70
5.1.4 水質理化指標篩選結果 70
5.2 生物指標體系 70
5.2.1 生物指標篩選原則 70
5.2.2 浮游藻類指標篩選 71
5.2.3 大型底棲無脊椎動物指標篩選 72
5.2.4 生物完整性指標篩選結果 74
5.3 太湖流域水生態(tài)健康評估指標體系 74
5.4 江蘇省太湖流域水生態(tài)健康評估方法 75
5.4.1 河流綜合污染指數計算、歸一化及分級標準 75
5.4.2 湖泊、水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數計算、歸一化及分級標準 76
5.4.3 湖泊、水庫淡水浮游藻類質量指數計算、歸一化及分級標準 77
5.4.4 淡水大型底棲無脊椎動物質量指數計算、歸一化及分級標準 79
5.5 江蘇省太湖流域水生態(tài)健康指數計算與分級標準 81
5.5.1 水生態(tài)健康指數計算 81
5.5.2 水生態(tài)健康指數分級標準 81
5.5.3 水生態(tài)環(huán)境功能區(qū)質量指數計算 82
5.6 江蘇省太湖流域水生態(tài)環(huán)境功能區(qū)現(xiàn)狀評估 82
5.6.1 現(xiàn)狀評估點位篩選原則 82
5.6.2 水生態(tài)健康現(xiàn)狀評估結果 82
5.7 江蘇省太湖流域水生態(tài)健康業(yè)務化狀況 83
第6章 太湖流域水生態(tài)監(jiān)控數據管理系統(tǒng) 84
6.1 系統(tǒng)總體設計 84
6.2 系統(tǒng)建設內容 84
6.3 關鍵技術研究 84
6.3.1 系統(tǒng)開發(fā)架構 84
6.3.2 多源數據整合技術 86
6.4 系統(tǒng)功能設計 86
6.4.1 流域水生態(tài)科學研究調查監(jiān)測數據管理 86
6.4.2 流域水生態(tài)科學研究調查監(jiān)測數據綜合查詢 87
6.4.3 流域水生態(tài)例行監(jiān)測數據管理 88
6.4.4 流域水生態(tài)例行監(jiān)測數據綜合查詢 88
6.4.5 流域水生態(tài)物種資源庫 89
6.4.6 流域地理環(huán)境 89
6.5 系統(tǒng)數據庫和服務設計 90
6.6 數據整合方案 90
6.6.1 數據整合內容 90
6.6.2 數據整合過程 91
6.6.3 數據轉換模型 92
6.6.4 數據整合技術 92
6.6.5 數據更新技術 93
第7章 太湖流域水生態(tài)健康長期變化分析系統(tǒng) 94
7.1 系統(tǒng)總體設計 94
7.2 系統(tǒng)建設內容 94
7.3 系統(tǒng)實現(xiàn)關鍵技術方法 95
7.3.1 基于已有水生態(tài)評價方法的算法實現(xiàn)與集成 95
7.3.2 基于水生態(tài)功能區(qū)的水生態(tài)健康評價算法實現(xiàn)與集成 98
7.4 系統(tǒng)實現(xiàn)技術路線 101
7.4.1 服務集成 101
7.4.2 功能集成 102
7.5 系統(tǒng)功能設計 102
7.5.1 水生態(tài)健康監(jiān)測與評價方法管理 102
7.5.2 水生態(tài)健康變化分析評價（調查數據） 103
7.5.3 水生態(tài)健康變化分析評價（例行監(jiān)測數據） 104
7.5.4 水生生境健康變化分析評價 105
7.5.5 水生態(tài)功能區(qū)健康變化分析評價 106
7.6 系統(tǒng)服務設計 107
7.6.1 公共業(yè)務服務 107
7.6.2 水生態(tài)健康長期變化分析服務 108
第8章 太湖湖泊生態(tài)場景模擬系統(tǒng) 111
8.1 系統(tǒng)總體設計 111
8.2 系統(tǒng)建設內容 111
8.2.1 流場模擬 111
8.2.2 污染物、營養(yǎng)鹽模擬 111
8.2.3 水生態(tài)功能區(qū)模擬 112
8.2.4 水生態(tài)系統(tǒng)模擬 112
8.3 關鍵技術研究 112
8.3.1 基于粒子濾波的同化模擬技術 112
8.3.2 基于FVCOM的水動力與水質模型 119
8.4 系統(tǒng)實現(xiàn) 126
8.4.1 基于粒子濾波的太湖同化模擬實驗研究 126
8.4.2 基于數值積分的流線生成方法 138
8.5 系統(tǒng)功能設計 139
8.5.1 水生態(tài)系統(tǒng)動力學模擬 139
8.5.2 水生態(tài)功能區(qū)場景模擬 140
8.5.3 水生態(tài)情景模擬 140
8.5.4 生態(tài)景觀健康監(jiān)測與評價 141
8.5.5 水生態(tài)功能區(qū)健康變化分析評價 141
8.6 系統(tǒng)服務設計 142
8.6.1 水生態(tài)功能區(qū)場景模擬 142
8.6.2 水生態(tài)情景模擬 142
8.6.3 生態(tài)景觀健康監(jiān)測與評價 142
8.6.4 水生態(tài)功能區(qū)健康分析評價變化 143
第9章 太湖流域水生態(tài)管理決策支持系統(tǒng) 144
9.1 系統(tǒng)總體設計 144
9.2 系統(tǒng)建設內容 144
9.2.1 水生態(tài)管理決策輔助系統(tǒng) 144
9.2.2 水生態(tài)健康監(jiān)測診斷與預警 146
9.3 系統(tǒng)實現(xiàn)關鍵技術方法 147
9.3.1 河流水質評價方法 147
9.3.2 太湖藍藻風險預警方法 147
9.3.3 水生態(tài)功能區(qū)健康評價方法 147
9.4 系統(tǒng)實現(xiàn)技術路線 148
9.4.1 數據層 148
9.4.2 訪問層 148
9.4.3 服務層 148
9.4.4 應用層 149
9.5 系統(tǒng)功能設計 149
9.5.1 水生態(tài)輔助管理決策 149
9.5.2 水生態(tài)健康監(jiān)測診斷與預警 150
9.6 系統(tǒng)數據庫設計 150
9.6.1 太湖水生態(tài)管理決策支持系統(tǒng)數據庫 150
9.6.2 水生態(tài)健康監(jiān)測診斷與預警數據庫 151
9.7 系統(tǒng)服務設計 151
第10章 系統(tǒng)管理與維護系統(tǒng)建設 152
10.1 系統(tǒng)建設內容 152
10.2 系統(tǒng)功能設計 152
10.2.1 用戶管理 152
10.2.2 系統(tǒng)日志 152
10.3 系統(tǒng)物理架構圖 153
10.4 軟硬件環(huán)境 153
10.4.1 軟件平臺 153
10.4.2 硬件環(huán)境 154
10.4.3 軟件環(huán)境 154
參考文獻 155
附錄一：江蘇省太湖流域水生態(tài)調查監(jiān)測點位信息 161
附錄二：江蘇省太湖流域淡水大型底棲無脊椎動物生物耐污敏感性指標（BMWP）數值 165
附錄三：太湖流域水生態(tài)監(jiān)控數據管理系統(tǒng)數據庫與服務用表 169