基于HEA算法的红山水库富营养化模拟和预测研究

作者：刘旭华; 宋振宏; 刘华民; 曹晓霭; 温璐; 于晓雯; 翟继武; 王立新

来源：内蒙古大学学报(自然科学版), 2022, 1-11.

• 红山水库
• 叶绿素a浓度
• 混合演化算法（HEA）
• 富营养化

随着经济的发展，红山水库周边的污染物排放量提高，导致水库水体富营养化问题日益突出。基于红山水库2006—2020年两个监测点水质监测数据，分析红山水库水体富营养化发展趋势，通过混合演化算法（HEA）构建红山水库水体叶绿素a浓度模拟与预测模型，结合模型阈值数据和敏感性分析，揭示影响红山水库叶绿素a浓度变化的环境因素，并量化其相关关系。研究表明：（1）红山水库两个监测点2006—2013年叶绿素a浓度波动较大，2013—2020年叶绿素a浓度呈逐渐升高的趋势；（2）红山水库北部和南部叶绿素a浓度的模型拟合值与实际测量值之间的相关系数(R2)分别为0.60和0.58，均方根误差（RMSE）分别为2.09和2.59 mg·m-3；（3）HEA最佳单规则集的阈值和敏感性分析表明，叶绿素a浓度在一定范围内与水温（WT）、化学需氧量（COD）、高锰酸盐指数(CODMn)、溶解氧（DO）和氟（F）成正比，与铵态氮(NH4＿N)和生化需氧量(BOD5)变化不显著。HEA模型能够较为精确地模拟红山水库叶绿素a浓度在2006—2020年之间的变化，并对未来水库水质和富营养化进程起到一定的预测作用。

• 单位
  内蒙古大学