全封闭围隔对滇池蓝藻的阻隔效果分析

范麦妮，杨逢乐，李　杰

(云南省环境科学研究院，云南 昆明 650034)



全封闭围隔对滇池蓝藻的阻隔效果分析

范麦妮，杨逢乐，李杰

(云南省环境科学研究院，云南 昆明 650034)

摘要：云南省环境科学研究院建设全封闭围隔工程控制蓝藻水华灾害。全封闭围隔对蓝藻的阻隔效果较好：在78.13%的时间里，风力较弱(1级和2级风)的情况下，全封闭围隔可完全阻隔蓝藻，阻挡和导流蓝藻效果显著；在93.78%的时间里(1、2、3级风)，全封闭围隔可阻隔绝大多数蓝藻，其拦挡和导流效果仍然较好；但在极端恶劣天气，如大风浪(4级风以上)的情况下围隔受风生流影响出现下沉现象，其阻隔和导流蓝藻的功能部分丧失。

关键词：全封闭围隔；蓝藻控制；阻隔效果；滇池

蓝藻水华是富营养化湖泊常见的环境灾害。水华引起溶解氧耗竭、透明度降低，导致湖泊水质恶化、加速湖泊老化；释放藻毒素，引起水生生物大量死亡，降低水体生物多样性：从而使湖泊生态功能和水功能遭受破坏[1-3]。

滇池蓝藻水华暴发已呈周年性趋势，位于西南盛行风下风向的滇池北岸近岸水域更是水华重灾区[4-5]。滇池北岸近岸水域地处海埂公园、西山索道一带水域，是昆明国家旅游度假区中重要的“黄金水域”，也是国内外观光游客了解滇池的重要窗口，对昆明城市形象有着十分重要的影响。该区域的蓝藻水华灾害控制是滇池水体景观改善和水环境质量提高的重要工作内容。

1工程概况

2012年6月，云南省环境科学研究院在滇池北岸近岸水域实施蓝藻水华灾害控制应急工程，建设全封闭围隔阻隔来自大湖面的漂浮蓝藻。全封闭围隔具有阻隔围隔内外湖流和波浪的功能，防止围隔内外的水流交换、阻止围隔外漂浮蓝藻随波浪翻入围隔内近岸水域，属控制蓝藻灾害的应急性、非永久性工程。

全封闭围隔建于滇池北岸海埂大堤以南近岸水域，北纬24°57'49"，东经102°38'54"。围隔全长1200m，东端与草海连通外海船闸口处相连接，西端与龙门村藻水分离站岸线平行。围隔设置方向为西南方向，与滇池主导风向一致，在风力作用下将拦挡于围隔外侧的蓝藻导流至东北侧的船闸口，在船闸口利用现有固定式蓝藻抽吸站高效快速清除蓝藻。

2对蓝藻的阻隔效果分析

2012年7月26日—2013年2月19日的滇池海埂气象站日平均风级和风速记录显示，滇池北岸日平均最低风级1级，日平均最高风级4级，日平均风级2级；日平均最低风速0.3m/s，日平均最高风速7.2 m/s，日平均风速为2.08m/s；风向以南风、西南风为主。其中，0级风未出现，1级风出现频率为47.66%，2级风出现频率为30.47%，3级风出现频率为15.63%，4级风及以上出现频率为6.24%。因此，滇池北岸盛行风向多为西南风；风级主要是1、2级风，3级风出现频率较少，4级风及以上风级出现频率极低。

表1　示范区风级出现频率表

课题组对不同风力条件下围隔对蓝藻的拦挡和导流效果进行了观测。

2.11级风下围隔对蓝藻的拦挡和导流效果

以2012年9月18日的观测记录为例。当日气象观测站记录风速为0.4m/s，风力为1级，风向为西南风。示范区现场湖面平静，几乎不产生波浪。2012年9月18日拍摄的现场照片显示，蓝藻明显聚集于围隔外侧，围隔内外蓝藻浓度对比明显。东北角和西北角沿岸处，围隔内蓝藻聚集明显低于围隔外，围隔对蓝藻的导流效果显著。项目组观测结果显示，当风级为1级时，风力较弱，湖面平静，几乎不产生波浪。在波浪作用极弱的情况下，围隔外蓝藻不易在浪的携带下跨越围隔，全封闭围隔实现对外围蓝藻的完全拦挡。由于风浪较弱，全封闭围隔以西南风为动力的蓝藻导流作用相对也会减弱，但导流效果依然明显。

根据气象统计资料，滇池北岸1级风出现频率为47.66%，即，在47.66%的时间里，全封闭围隔可完全拦挡来自大湖面的蓝藻，并将其导流至沿岸。全封闭围隔对外围蓝藻的拦挡导流效果十分明显。

2.22级风下围隔对蓝藻的拦挡和导流效果

以2012年7月31日的观测记录为例。当日气象观测站记录风速为2.2m/s，风力为2级，风向为西南风。湖面出现风浪，但浪高较小，风浪作用较弱。2012年7月31日拍摄的现场照片显示，蓝藻明显聚集于围隔外围水域。东北角和西北角的围隔处，围隔外蓝藻的密度明显高于围隔内。项目组观测结果显示，当风级为2级时，风力略加强，湖面出现轻微波浪，但波浪作用较小，不易将蓝藻携裹进入围隔内水域，全封闭围隔基本实现对外围蓝藻的拦挡。由于风浪作用加强，全封闭围隔对外围蓝藻的导流作用也相应加强，导流效果显著。

根据气象统计资料，滇池北岸2级风出现频率为30.47%，即，在30.47%的时间里，全封闭围隔可完全拦挡来自大湖面的蓝藻，并将其导流至沿岸。全封闭围隔对外围蓝藻的拦挡导流效果十分明显。

2.33级风下围隔内外拦挡、导流效果

以2012年11月8日的观测记录为例。当日气象观测站记录风速为5.4m/s，风力为3级，风向为西南风。湖面出现波浪，且波浪较为明显。2012年11月8日拍摄的现场照片显示，围隔外围水域蓝藻浓度较高，且明显高于围隔内水域。东北角和西北角的围隔处，围隔外蓝藻的密度明显高于围隔内。项目组观测结果显示，当风级为3级时，风力较强，湖面出现明显波浪，且波浪作用较强，受风生流影响，围隔局部区段短时出现下沉现象，导致少量蓝藻进入围隔内水域。由于风浪作用加强，全封闭围隔对外围蓝藻的导流作用也相应加强，导流效果加强。

根据气象统计资料，滇池北岸3级风出现频率为15.63%，即，在15.63%的时间里，全封闭围隔可将绝大多数蓝藻阻隔于示范区外围，并将其导流至沿岸；但出现蓝藻进入示范区的现象，全封闭围隔对外围蓝藻的拦挡导流效果有所减弱。

2.44级风及以上风级围隔内外拦挡、导流效果

以2013年2月8日的观测记录为例。当日气象观测站记录风速为6.7m/s，风力为4级，风向为西风。湖面波浪较大。2013年2月8日拍摄的现场照片显示，围隔外围水域蓝藻可以在波浪的携裹作用下进入示范区，全封闭围隔对蓝藻的阻隔较差。但在较强的风浪作用下，大量蓝藻被导流至东北角和西北角，围隔对蓝藻的导流作用极强。项目组观测结果显示，当风级大于4级时，风力较强，湖面出现较大波浪，且波浪作用极强。围隔受风生流影响，出现部分下沉现象，其阻隔和导流蓝藻的功能部分丧失，堆积在围隔外围的高浓度藻浆部分进入示范区，示范区水质受到较大影响。

根据气象统计资料，滇池北岸4级及以上风级出现频率为6.24%，即在6.24%的时间里，全封闭围隔阻隔和导流蓝藻的功能部分丧失。通过长期观察，即使在4级及以上风级出现的情况下，风浪也难以跃过围隔进入示范区，示范内外水体的交换主要是风生流导致围隔下沉所致。

3结论及存在问题

在风力为1、2级的情况下，风力较弱，示范区现场湖面平静，波浪较小。在波浪作用极弱的情况下，围隔外蓝藻不易在波浪的携带下跨越围隔，进入示范区水体，全封闭围隔实现对外围蓝藻的完全拦挡。以西南风为动力的全封闭围隔的蓝藻导流功能可稳定发挥作用，导流效果明显。3级风时，风浪作用加强，围隔局部区段短时出现下沉现象，绝大多数蓝藻虽被全封闭围隔阻隔于示范区外围，但仍有少部分蓝藻进入示范区。在大风浪情况下，尤其是4级以上风级情况下，围隔受风生流影响出现下沉现象，其阻隔和导流蓝藻的功能部分丧失。

因此，在78.13%的时间里，风力较弱(1级和2级风)的情况下，全封闭围隔可完全阻隔蓝藻，阻挡和导流蓝藻效果显著。在93.78%的时间里(1、2、3级风)，全封闭围隔可阻隔绝大多数蓝藻，其拦挡和导流效果仍然较好。但是在极端恶劣天气，如大风浪(4级风以上)的情况下，围隔受风生流影响出现下沉现象，其阻隔和导流蓝藻的功能部分丧失，堆积在围隔外围的高浓度藻浆部分进入示范区，对示范区水质影响较大。由此可知，加强围隔的抗风浪能力是全封闭围隔阻挡和导流蓝藻成败的关键所在。

参考文献：

[1]Rodhe，W.Crystallization of eutrophication concepts in North Europe. In: Eutrophication，Causes，Consequences，Correctives [J]. National Academy of Sciences,1969：50-64.

[2]赵天琦,宋福强.蓝藻水华及其所产生藻类毒素的研究进展[J].生物技术世界.2015(6),28-32.

[3]孔繁翔.湖泊富营养化治理与蓝藻水华控制[J].江苏科技信息,2007(9),4-11.

[4]穆祥艳,黄慧,张发杰.蓝藻水华防治技术研究综述[J].环境工程,2013(S1),83-85.

[5]郭怀成,王心宇,伊璇.基于滇池水生态系统演替的富营养化控制策略[J].地理研究,2013(6),998-1006.

Effect of Enclosed Enclosure in Controlling the Water Bloom in Dianchi Lake

FAN Mai-ni1, YANG Feng-le1, LI Jie1

(Yunnan Institute of Environmental Science, Kunming Yunnan 650034 ,China)

Abstract：The enclosed enclosure was experimented to control the water bloom in Dianchi Lake. The effect of the enclosure was excellent in general. The water bloom was completely isolated by the enclosure when wind force scale was measured in 1or 2 level that occurrence frequency was about 78.13%. The bloom was mostly isolated when wind force scale were 1, 2 and 3 levels in the occurrence frequency of 93.78%. However, the enclosure partially lost its function in the extremely bad weather, especially in or above 4 level wind.

Key words：enclosed enclosure; blue algae control; enclosure effect; Dianchi Lake

中图分类号：X52

文献标志码：A

文章编号：1673-9655(2016)01-0031-04

作者简介：范麦妮(1983-)，女，硕士，工程师，研究方向：环境污染控制。

基金项目：云南省科学技术厅社会发展科技计划-社会事业发展项目：富营养化水体蓝藻资源化利用关键技术研究与应用(2012CA017)。

收稿日期：2015-09-11