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(zhì)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(shù)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(jié)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(shù)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(jié)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(shù)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(jié)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(shù)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(jié)果 51
第4章 基于浮游藻類指數(shù)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(shù)評價 52
4.1.1 參照狀態(tài) 52
4.1.2 參數(shù)篩選 52
4.1.3 江蘇省太湖流域湖庫冬春季P-IBI評價結(jié)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(shù)評價 62
4.2.1 參照點選取 62
4.2.2 參數(shù)篩選 62
4.2.3 江蘇省太湖流域湖庫夏秋季P-IBI評價結(jié)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(wù)化轉(zhuǎn)化 67
5.1 水質(zhì)理化指標體系 67
5.1.1 水質(zhì)理化指標篩選原則 67
5.1.2 河流水質(zhì)指標篩選 68
5.1.3 湖庫水質(zhì)指標篩選 70
5.1.4 水質(zhì)理化指標篩選結(jié)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(jié)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(shù)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(shù)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(zhì)量指數(shù)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(zhì)量指數(shù)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(shù)計算與分級標準 81
5.5.1 水生態(tài)健康指數(shù)計算 81
5.5.2 水生態(tài)健康指數(shù)分級標準 81
5.5.3 水生態(tài)環(huán)境功能區(qū)質(zhì)量指數(shù)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(jié)果 82
5.7 江蘇省太湖流域水生態(tài)健康業(yè)務(wù)化狀況 83
第6章 太湖流域水生態(tài)監(jiān)控數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 84
6.1 系統(tǒng)總體設(shè)計 84
6.2 系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容 84
6.3 關(guān)鍵技術(shù)研究 84
6.3.1 系統(tǒng)開發(fā)架構(gòu) 84
6.3.2 多源數(shù)據(jù)整合技術(shù) 86
6.4 系統(tǒng)功能設(shè)計 86
6.4.1 流域水生態(tài)科學(xué)研究調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)管理 86
6.4.2 流域水生態(tài)科學(xué)研究調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合查詢 87
6.4.3 流域水生態(tài)例行監(jiān)測數(shù)據(jù)管理 88
6.4.4 流域水生態(tài)例行監(jiān)測數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫和服務(wù)設(shè)計 90
6.6 數(shù)據(jù)整合方案 90
6.6.1 數(shù)據(jù)整合內(nèi)容 90
6.6.2 數(shù)據(jù)整合過程 91
6.6.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型 92
6.6.4 數(shù)據(jù)整合技術(shù) 92
6.6.5 數(shù)據(jù)更新技術(shù) 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(shè)計 94
7.2 系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容 94
7.3 系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)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(shù)路線 101
7.4.1 服務(wù)集成 101
7.4.2 功能集成 102
7.5 系統(tǒng)功能設(shè)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(diào)查數(shù)據(jù)） 103
7.5.3 水生態(tài)健康變化分析評價（例行監(jiān)測數(shù)據(jù)） 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(wù)設(shè)計 107
7.6.1 公共業(yè)務(wù)服務(wù) 107
7.6.2 水生態(tài)健康長期變化分析服務(wù) 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(shè)計 111
8.2 系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)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(guān)鍵技術(shù)研究 112
8.3.1 基于粒子濾波的同化模擬技術(shù) 112
8.3.2 基于FVCOM的水動力與水質(zhì)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(shù)值積分的流線生成方法 138
8.5 系統(tǒng)功能設(shè)計 139
8.5.1 水生態(tài)系統(tǒng)動力學(xué)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(wù)設(shè)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(shè)計 144
9.2 系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)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(yù)警 146
9.3 系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)方法 147
9.3.1 河流水質(zhì)評價方法 147
9.3.2 太湖藍藻風(fēng)險預(yù)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(shù)路線 148
9.4.1 數(shù)據(jù)層 148
9.4.2 訪問層 148
9.4.3 服務(wù)層 148
9.4.4 應(yīng)用層 149
9.5 系統(tǒng)功能設(shè)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(yù)警 150
9.6 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計 150
9.6.1 太湖水生態(tài)管理決策支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 150
9.6.2 水生態(tài)健康監(jiān)測診斷與預(yù)警數(shù)據(jù)庫 151
9.7 系統(tǒng)服務(wù)設(shè)計 151
第10章 系統(tǒng)管理與維護系統(tǒng)建設(shè) 152
10.1 系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容 152
10.2 系統(tǒng)功能設(shè)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(gòu)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(diào)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(shù)值 165
附錄三：太湖流域水生態(tài)監(jiān)控數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與服務(wù)用表 169