太湖流域(江苏)水生态健康评估

目录
前言
第1章 生态健康概念及评估方法 1
1.1 生态系统健康概念的发展 1
1.2 河流、湖泊健康概念的发展 2
1.2.1 河流健康概念的发展 2
1.2.2 河流健康的评价 4
1.2.3 湖泊健康概念与评价 7
第2章 太湖流域水生态健康评价需求分析 11
2.1 流域管理需求分析 11
2.2 江苏省太湖流域水生态健康评价研究方案 14
2.2.1 监测方案 14
2.2.2 水质监测 15
第3章 基于大型底栖无脊椎动物评价的水生态健康评价 16
3.1 湖泊大型底栖无脊椎动物评价 16
3.1.1 参照状态 16
3.1.2 参数筛选 16
3.1.3 水生态目标及健康分级 25
3.1.4 江苏省太湖流域湖泊B-IBIL评价结果 26
3.2 水库大型底栖无脊椎动物评价 26
3.2.1 参照状态 26
3.2.2 参数筛选 27
3.2.3 水生态目标及健康分级 33
3.2.4 江苏省太湖流域水库B-IBIE评价结果 34
3.3 河流大型底栖无脊椎动物评价 34
3.3.1 参照状态 34
3.3.2 参数筛选 35
3.3.3 水生态目标及健康分级 40
3.3.4 江苏省太湖流域河流B-IBIR评价结果 41
3.4 溪流大型底栖无脊椎动物评价 41
3.4.1 参照状态 41
3.4.2 参数筛选 42
3.4.3 水生态目标及健康分级 50
3.4.4 江苏省太湖流域溪流B-IBIS评价结果 51
第4章 基于浮游藻类指数评价的湖库水生态健康评价 52
4.1 冬春季浮游藻类完整性指数评价 52
4.1.1 参照状态 52
4.1.2 参数筛选 52
4.1.3 江苏省太湖流域湖库冬春季P-IBI评价结果 57
4.1.4 冬春季P-IBI评价修正 58
4.2 夏秋季浮游藻类完整性指数评价 62
4.2.1 参照点选取 62
4.2.2 参数筛选 62
4.2.3 江苏省太湖流域湖库夏秋季P-IBI评价结果 66
第5章 江苏省太湖流域水生态健康评价方法的业务化转化 67
5.1 水质理化指标体系 67
5.1.1 水质理化指标筛选原则 67
5.1.2 河流水质指标筛选 68
5.1.3 湖库水质指标筛选 70
5.1.4 水质理化指标筛选结果 70
5.2 生物指标体系 70
5.2.1 生物指标筛选原则 70
5.2.2 浮游藻类指标筛选 71
5.2.3 大型底栖无脊椎动物指标筛选 72
5.2.4 生物完整性指标筛选结果 74
5.3 太湖流域水生态健康评估指标体系 74
5.4 江苏省太湖流域水生态健康评估方法 75
5.4.1 河流综合污染指数计算、归一化及分级标准 75
5.4.2 湖泊、水库综合营养状态指数计算、归一化及分级标准 76
5.4.3 湖泊、水库淡水浮游藻类质量指数计算、归一化及分级标准 77
5.4.4 淡水大型底栖无脊椎动物质量指数计算、归一化及分级标准 79
5.5 江苏省太湖流域水生态健康指数计算与分级标准 81
5.5.1 水生态健康指数计算 81
5.5.2 水生态健康指数分级标准 81
5.5.3 水生态环境功能区质量指数计算 82
5.6 江苏省太湖流域水生态环境功能区现状评估 82
5.6.1 现状评估点位筛选原则 82
5.6.2 水生态健康现状评估结果 82
5.7 江苏省太湖流域水生态健康业务化状况 83
第6章 太湖流域水生态监控数据管理系统 84
6.1 系统总体设计 84
6.2 系统建设内容 84
6.3 关键技术研究 84
6.3.1 系统开发架构 84
6.3.2 多源数据整合技术 86
6.4 系统功能设计 86
6.4.1 流域水生态科学研究调查监测数据管理 86
6.4.2 流域水生态科学研究调查监测数据综合查询 87
6.4.3 流域水生态例行监测数据管理 88
6.4.4 流域水生态例行监测数据综合查询 88
6.4.5 流域水生态物种资源库 89
6.4.6 流域地理环境 89
6.5 系统数据库和服务设计 90
6.6 数据整合方案 90
6.6.1 数据整合内容 90
6.6.2 数据整合过程 91
6.6.3 数据转换模型 92
6.6.4 数据整合技术 92
6.6.5 数据更新技术 93
第7章 太湖流域水生态健康长期变化分析系统 94
7.1 系统总体设计 94
7.2 系统建设内容 94
7.3 系统实现关键技术方法 95
7.3.1 基于已有水生态评价方法的算法实现与集成 95
7.3.2 基于水生态功能区的水生态健康评价算法实现与集成 98
7.4 系统实现技术路线 101
7.4.1 服务集成 101
7.4.2 功能集成 102
7.5 系统功能设计 102
7.5.1 水生态健康监测与评价方法管理 102
7.5.2 水生态健康变化分析评价（调查数据） 103
7.5.3 水生态健康变化分析评价（例行监测数据） 104
7.5.4 水生生境健康变化分析评价 105
7.5.5 水生态功能区健康变化分析评价 106
7.6 系统服务设计 107
7.6.1 公共业务服务 107
7.6.2 水生态健康长期变化分析服务 108
第8章 太湖湖泊生态场景模拟系统 111
8.1 系统总体设计 111
8.2 系统建设内容 111
8.2.1 流场模拟 111
8.2.2 污染物、营养盐模拟 111
8.2.3 水生态功能区模拟 112
8.2.4 水生态系统模拟 112
8.3 关键技术研究 112
8.3.1 基于粒子滤波的同化模拟技术 112
8.3.2 基于FVCOM的水动力与水质模型 119
8.4 系统实现 126
8.4.1 基于粒子滤波的太湖同化模拟实验研究 126
8.4.2 基于数值积分的流线生成方法 138
8.5 系统功能设计 139
8.5.1 水生态系统动力学模拟 139
8.5.2 水生态功能区场景模拟 140
8.5.3 水生态情景模拟 140
8.5.4 生态景观健康监测与评价 141
8.5.5 水生态功能区健康变化分析评价 141
8.6 系统服务设计 142
8.6.1 水生态功能区场景模拟 142
8.6.2 水生态情景模拟 142
8.6.3 生态景观健康监测与评价 142
8.6.4 水生态功能区健康分析评价变化 143
第9章 太湖流域水生态管理决策支持系统 144
9.1 系统总体设计 144
9.2 系统建设内容 144
9.2.1 水生态管理决策辅助系统 144
9.2.2 水生态健康监测诊断与预警 146
9.3 系统实现关键技术方法 147
9.3.1 河流水质评价方法 147
9.3.2 太湖蓝藻风险预警方法 147
9.3.3 水生态功能区健康评价方法 147
9.4 系统实现技术路线 148
9.4.1 数据层 148
9.4.2 访问层 148
9.4.3 服务层 148
9.4.4 应用层 149
9.5 系统功能设计 149
9.5.1 水生态辅助管理决策 149
9.5.2 水生态健康监测诊断与预警 150
9.6 系统数据库设计 150
9.6.1 太湖水生态管理决策支持系统数据库 150
9.6.2 水生态健康监测诊断与预警数据库 151
9.7 系统服务设计 151
第10章 系统管理与维护系统建设 152
10.1 系统建设内容 152
10.2 系统功能设计 152
10.2.1 用户管理 152
10.2.2 系统日志 152
10.3 系统物理架构图 153
10.4 软硬件环境 153
10.4.1 软件平台 153
10.4.2 硬件环境 154
10.4.3 软件环境 154
参考文献 155
附录一：江苏省太湖流域水生态调查监测点位信息 161
附录二：江苏省太湖流域淡水大型底栖无脊椎动物生物耐污敏感性指标（BMWP）数值 165
附录三：太湖流域水生态监控数据管理系统数据库与服务用表 169