基于SWAT的泗河流域非点源污染物时空分布特征

利用水土评价工具(soil and water assessment tool, SWAT)构建分布式水文模型,模拟流域内主要非点源污染物输出量(总氮输出质量m_TN、总磷输出质量m_TP),结合Arcgis分析了m_TN、m_TP时空分布特征,并识别了关键源区。结果表明,2014—2018年流域的年均m_TN、m_TP为1 973.08、134.41 t,年内变化具有明显季节性特征,汛期平均总氮、总磷输出负荷分别占全年的73.5%、78%,年均m_TN、m_TP集中在流域坡耕地较多的东北部、东南部,以及流域内种植水稻、玉米较多并在汛期施肥的中部。研究结果可为有效制定泗河流域非点源污染物的消减措施提供技术支撑。     

SWAT模型简介及其在非点源污染研究中的应用

非点源污染是现代环境科学研究的热点之一,SWAT模型作为一种分布式流域尺度水文模型,能有效模拟土壤侵蚀和水土流失,地表水和地下水污染情况,进行水资源评价和管理等,是进行非点源污染模拟的有效工具。本文在参阅前人文献的基础上,就SWAT模型进行非点源污染模拟的机理,以及模型在国内外的应用情况和取得的成果进行了一些简单的介绍。     

基于PNPI与SWAT模型的非点源污染风险空间分布

为了明确流域非点源氮(N)、磷(P)营养物质污染风险空间分布特征,识别流域非点源关键污染源区,以伊洛河流域为例,采用输出系数法量化流域不同土地利用类型、居民生活和禽畜养殖所产生的N、P污染负荷,借助改进后的潜在非点源污染指数(PNPI)模型和SWAT模型,阐述流域非点源N、P污染风险空间分布特征,识别N、P污染关键源区;采用皮尔逊相关系数法计算两模型模拟结果的相关性,评价改进后的PNPI模型模拟结果的可靠性。结果表明：2020年伊洛河流域N、P非点源污染风险空间分布较为相似,均呈现出伊河、洛河两支流上游污染风险较低,中下游污染风险较高的空间分布特征,N和P的极低、低、中、高、极高风险区面积分别占伊洛河总面积的48.85%、14.61%、9.68%、14.64%、12.22%和55.48%、8.76%、11.14%、13.25%、11.38%;土地利用输出是流域产生N、P污染的主要源头,负荷量分别为20 643.62、3 033.31 t/a,不同的土地利用类型中耕地输出的N、P负荷量最大,分别为13 000.07、1 956.44 t/a,草地输出产生的N负荷量最小,为1 322.99...     

鄱阳湖区域农业面源污染来源分析与控制探讨

为掌握鄱阳湖区域农业面源污染状况,通过有关统计资料,分析了鄱阳湖区域农业面源污染物的主要来源,探讨了农村生活污水排放、化肥流失、农药流失、畜禽养殖、水土流失、固体废弃物、城市径流等污染源对农业面源污染物的影响,以期为有针对性地开展农业面源污染防治提供依据.系统归纳农业面源污染的主要控制方法,并结合鄱阳湖区域农业面源污染的主要来源,重点阐述了鄱阳湖区域农业面源污染的控制措施.     

基于SWAT模型的区域农业干旱模拟研究

近年来,干旱在我国呈现出广发和频发态势,已经成为我国主要的自然灾害之一,尤其是农业干旱,其成灾机理最复杂、涉及范围最广、灾害影响最严重。以贾鲁河流域为典型研究区域,利用水文气象、社会经济、土地利用、DEM等数据,构建了基于SWAT的区域农业干旱模拟模型,选取土壤相对湿度作为农业干旱指标进行模型的适用性评价,并系统分析贾鲁河流域的农业干旱特征。结果显示:(1)所建模型对贾鲁河流域农业干旱的模拟效果良好,农业干旱模拟结果与历史记录基本吻合,且空间分布基本一致;(2)贾鲁河流域轻度干旱主要发生于初春、春末及夏初;中度干旱主要发生于初春及春末;重度干旱主要发生于春夏之交及夏秋之交;特大干旱主要发生于春季及春夏之交;(3)贾鲁河流域农业干旱整体呈现9 a的周期性特征,季节性特征明显;(4)春旱、春末夏初旱是贾鲁河流域农业干旱的主要类型,流域上游地区及下游地区发生春末夏初旱的频率最高,中游地区发生初春旱的频率最高。     

基于改进SWAT模型的区域蒸发蒸腾量模拟

运用改进的SWAT模型,以漳河灌区三干渠内杨树垱小流域为研究对象,针对"间歇灌溉"、"淹灌"、"薄浅湿晒"3种不同灌溉模式下的流域内ET模拟分析,结果表明该区域ET从大到小的顺序依次为"淹灌"、"间歇灌溉"、"薄浅湿晒",同种灌溉模式下ET随水稻种植面积比的增加而增大.对3种灌溉模式下的稻田ET分项(植株蒸腾、稻田水面蒸发、稻田土壤蒸发)模拟分析表明,3种模式下植株蒸腾比较稳定,维持在37%~40%;"间歇灌溉"和"淹灌"模式下的稻田水面蒸发占稻田ET的55%以上,而土壤蒸发只占6%和0.4%;"薄浅湿晒"灌溉模式下稻田水面蒸发和土壤蒸发分别占33%和27%.     

重庆三峡库区非点源污染来源分析及负荷计算

通过2000年统计资料,分析了重庆三峡库区农村生活污水、固体废弃物、化肥流失、农药流失、畜禽养殖、水土流失、城市径流等污染源对非点源污染物COD、NH3-N、TN、TP的贡献。运用RUSLE模拟计算颗粒态污染负荷并结合溶解态污染负荷,估算入库非点源污染总负荷。得出库区颗粒态N负荷(占TN的50.1%)与溶解态N负荷(占TN的49.9%)相当;颗粒态P负荷(占TP的58.0%)略大于溶解态P负荷(占TP的42.0%)。该方法给湖泊、水库等水体底质再悬浮与释放溶解态N、P的迁移研究提供了计算颗粒态污染负荷和溶解态污染负荷的简洁方法。     

基于CMADS驱动的SWAT模型在辽宁浑河流域的应用研究

我国气象观测资料较为匮乏,尤其在高山寒区,使得高寒地区的水文建模研究未能很好地开展。流域水资源研究对区域经济社会发展、水资源管理、生态平衡及环境保护等均具有重要意义。研究选取浑河流域沈阳水文控制站以上区域构建SWAT(Soil and Water Assessment Tool)分布式水文模型,并采用中国大气同化数据集(China Meteorological Assimilation Datasets,CMADS)作为大气输入数据驱动SWAT模型,通过对区域内4个水文站的月尺度径流和日尺度径流的率定与验证,来评估CMADS+SWAT模式在高寒山区的适应性。此外,在SWAT模型参数敏感性分析的基础上,应用SWAT模型优化率定工具——SWAT-CUP中自带的SUFI-2优化率定方法对模型参数进行校准与验证。研究发现:在率定期,模式Nash-Sutcliffe效率系数NSE和决定系数R~2均在0.74以上;在验证期,NSE和R~2也均大于0.58。结果表明:CMADS+SWAT模式在浑河流域取得了较好的模拟结果,CMADS数据集可很好地体现浑河流域下垫面地表大气特征。研究总体认为:CMADS数据集可为我国气象观测资料匮乏的地区提供重要的基础数据支持;同时,利用CMADS+SWAT模式可为我国气象无站或缺测区的水资源利用、水土保持及非点源污染防治等研究提供重要的科技支撑。     

缺资料流域的非点源污染模拟研究

针对非点源污染模型在缺资料流域应用较为困难的问题,以赣江袁河流域为例进行研究。通过插补延长、参数移用等技术手段处理分析,构建了基于分布式SWAT模型的袁河流域非点源污染模拟方案。对流域内水量、泥沙及主要污染物氨氮（NH3-N）和总氮（TN）模拟计算结果显示,纳西效率系数和相关系数基本达到0.7以上,模拟精度较为满意,说...     

石榴树包水库型滑坡三维有限元分析

对三峡库区水库型滑坡——石榴树包滑坡建立三维有限元计算模型,计算水库水位涨落引起的滑坡体渗流场变化对滑坡位移场的影响.根据计算所得的结果和对石榴树包滑坡在不同库水位作用下的位移场的比较分析,得出坡体在库水位变化下位移场的变化规律和对坡体稳定性变化的关系,从而为水库型滑坡的监测布点提供参考.     

三峡水库泥沙淤积滞后响应规律

滞后性是河流系统自动调整的重要特征之一,以往对于三峡水库泥沙淤积滞后响应规律的研究相对较少.本文采用实测资料分析与滞后响应模型等理论模型研究相结合的方法研究三峡水库泥沙淤积响应规律.首先,统计三峡水库蓄水以来水沙条件及泥沙淤积特性变化,分析梯级水库蓄水对三峡水库水沙条件及库区泥沙淤积的影响,在此基础之上,通过考虑入库流...     

三峡水库变动回水区河道推移质输移特性研究

根据三峡库区有关的野外实测资料、模型试验和计算资料,分析三峡水库变动回水区河道推移质淤积规律。同时还提出了在现有的研究成果没有注意到的几个推移质泥沙输移的问题。     

三峡库区香溪河流域污染负荷研究

针对三峡库区香溪河流域点源和面源污染负荷特点 ,分别建立了模糊预测模型和降雨～输沙量～污染物相关模型 ,并对污染负荷进行了分析预测 .结果表明 ,所建预测模型较传统方法有所改进 ,在香溪河流域具有很好的适用性 .在污染负荷预测基础上 ,根据三峡建库前后不同的边界条件 ,对其最大容许污染负荷量进行了初步分析计算     

略论三峡库区人才问题与对策

本文作者指出三峡库区经济发展缓慢与该地区人才贫乏有着密切的联系,并剖析了人才贫乏的原因,提出了针对三峡库区的特点和人才队伍现状,如何管理、开发和利用人才的四大对策.     

SWAT模型参数移植法缺资料地区非点源污染模拟研究

为了解决资料稀缺流域非点源污染研究中分布式物理模型无法直接应用的问题,基于SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型,采用参数移植法构建了无径流无泥沙资料的西充河流域（西充境内）非点源污染模拟方案。验证流域模拟结果良好（R2>0.8,NSE>0.5）表明SWAT模型径流泥沙参数可用于相似流域移植,研究区西阳寺断面TP（R2=0.52,NSE=0.69,Re=35%）水质模拟结果说明基于径流泥沙参数移植后的SWAT模型可用于进一步非点源污染模拟研究。     

汶川地震与三峡库区蓄水的关系

为探究引起汶川地震的外因,分析了三峡水库的蓄水重心与龙门山断裂带的距离和几何关系、水库的大体量蓄水作用效果、四川盆地坚硬板块对由三峡库区蓄水所引起的水平力的传递效能、以及蓄水高程与构造型强地震的时间关系.针对汶川地震与三峡库区蓄水的关系,提出若干观点以供商榷.     

基于暴雨洪水管理模型的海绵道路非点源污染负荷削减效果评估

为研究海绵道路对降雨径流过程的非点源污染负荷削减效果,以武汉市青山区某工业道路为研究对象,设计3组低影响开发（LID）措施方案:下凹式绿地（方案I）、下凹式绿地与透水砖组合（方案II）、下凹式绿地与透水砖和透水路面组合（方案III）。通过暴雨洪水管理模型对研究区的非点源污染负荷进行模拟研究,分析不同暴雨重现期下研究区降雨径流中污染因子悬浮物（SS）、化学需氧量（COD）、总氮量（TN）和总磷量（TP）的负荷迁移过程及削减效果。结果表明:3组方案在不同降雨事件中对4种污染负荷均有一定削减作用,SS、COD、TP、TN负荷削减率分别提高了21.28%~50.70%、15.31%~49.57%、11.61%~51.23%、13.13%~44.75%。LID方案在小降雨事件中对负荷削减率提升幅度最大,且方案II和方案III对污染负荷的削减效果明显优于方案I,但方案II和方案III对污染负荷控制效果接近,说明透水路面对污染负荷的控制效果较差。     

人工湿地在非点源污染控制中的应用

介绍了非点源污染的危害及其来源,并归纳了非点源污染常规控制途径,采用土地处理系统来控制非点源污染非常有效,介绍了人工湿地控制污染的机理及特点,提出采用人工湿地控制非点源污染的技术观点,通过人工湿地在不同领域的应用及研究成果证明人工湿地是控制非点源污染的一种行之有效的技术,但要广泛应用还需作进一步研究。