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伴随日益严重的湖泊富营养化，在敏感水域内大量堆积和自然死亡腐烂的蓝藻水华，已经直接危及供水安全。漂浮性蓝藻气幕拦挡技术是在重点保护水域蓝藻入侵途径上设防，拦截漂浮迁移的蓝藻，积极主动地保护目标水域。
本文首先通过一系列观测实验，对水华爆发时蓝藻团粒相关物理动力学特性进行研究，为漂浮性蓝藻气幕拦挡技术提供了一定的理论基础。再利用物理模型运动相似及动力相似原理，建立实验室模型，揭示水底单孔曝气产生流场的运动状态，同时进行数值模拟，进一步研究流场的动力学特征。通过对蓝藻团粒的物理动力学特征及水底单孔曝气产生流场的动力学特征研究，确定漂浮性蓝藻气幕拦挡技术可行性，同时得到该项技术的应用参数。最后，根据相应参数，进行漂浮性蓝藻气幕拦挡工程模型实验研究。通过研究，进一步验证漂浮性蓝藻气幕拦挡技术可行性与工程可行性。论文研究的主要结论如下：
(1)确定水华蓝藻的粒径分布，大部分集中于64.0～500.0μm区间内。静水中蓝藻团粒的上升速度与其粒径大小成正相关；其上升速度随着气温的升高而增大，其最大值滞后最高气温出现后两个小时，为4.3×10-3m/s；凌晨时其在静水中上升速度降至最低。风力驱动蓝藻团粒运动，在风速与其运动速度之间存在明显的指数相关关系。
(2)在气液两相流实验室模型实验中，液相紊动随着气速增大而加强，液相速度随曝气深度增大而增大；不计曝气深度的影响，在浮标最大运动距离内，水体表层水平流动平均速度与空气流量存在一定的指数相关关系。在给定空气流速为0.004m/s时，利用FLUENT软件对实验室模型内的气液两相流进行数值模拟，液体在气流涌出处具有最大速度0.325m/s；紊流区(700～1300mm)外，表层液体的水平流速分量为零，其垂直流速分量也出现拐点，稳定在0.02m/s。
(3)确定气幕拦挡技术的参数：当曝气管道单孔曝气流量不小于2.5L/min，孔间距不大于200mm时，产生的曝气流场才具有足够强度以达到随微风(3.0m/s)聚集漂移的蓝藻。
(4)单孔流量为2.8L/min，孔间距为200mm的工程模型通过带状曝气有效阻挡蓝藻的漂移；当风向与曝气中心线走向成一定角度，且风速为0.6～3.1m/s，工程模型的平均拦藻率为87％。蓝藻聚集速率远高于未曝气时的聚集速率，可以通过仿生蓝藻收集船在蓝藻聚集区域进行打捞，可达到控藻的目的。
漂浮性蓝藻气幕拦挡工程模型不影响水上交通、水流和景观，安全可靠，经久耐用，不受风浪、船只影响。漂浮性蓝藻气幕拦挡技术简单实用，适用于内陆低流速水体(湖泊、水库)中漂浮性蓝藻及类似漂浮物的拦挡、富集，具有保护目标水域防御蓝藻灾害的功效，尤其是对因蓝藻水华严重影响取水水质安全水源地的保护。