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...     

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...     

SWAT模型在淅川县丹江口库区的应用研究

水文模型是水文科学研究中重要的方法和手段之一.在分布式水文模型SWAT支持下,利用研究区DEM生成河网和流域边界并划分子流域,根据在收集资料、实地调查和土壤采样分析的基础上,通过对模型所需的气象、土壤、地形、土地利用等影响因子进行参数化,模拟了淅川县丹江口水源区的水文过程与产沙过程.     

SWAT模型中集水面积阈值对径流模拟的影响

选择滁河汊河集水文站上游流域为研究区,应用适度指数法获取最优集水面积阈值,并在此基础上设定阈值序列。应用SWAT分布式水文模型,进行不同集水面积阈值条件下的流域径流模拟,进一步分析集水面积阈值对流域径流模拟结果的影响。研究结果表明：适度指数法能够满足径流模拟中集水面积阈值的确定;径流量对集水面积阈值的变化不敏感,最大相对偏差不超过6％,但仍存在适用范围的上下限。     

汾河流域(运城段)非点源污染负荷研究

利用输出系数法计算汾河流域运城段非点源总氮(TN)污染负荷并分析其影响.汾河流域运城段非点源TN约为127.415X104t/a,其中农业化肥污染、农业人口生活污染及牲畜养殖污染非点源TN的贡献率较大,农业人口生活污染为最大来源.非点源污染是汾河流域运城段水环境质量的一个重要方面,对流域非点源污染的控制已刻不容缓.     

基于SWAT模型的气候变化对唐河上游径流影响研究

为研究降雨变化对唐河径流的影响,通过构建SWAT模型,设置3种情景方式,定量分析了气候变化对唐河上游流域径流变化情况,结果表明:(1)SWAT模型在唐河上游流域具有较好的适用性,可以通过SWAT模型对该流域进行径流模拟,模型率定期的ENS和R2分别为0.65和0.73,验证期分别为0.7和0.76,满足模型精度要求;(2)降雨量增加20%和10%时,月均径流对应增加了7.65m~3/s(8.9%)和4.37m~3/s(5.1%);降雨量减少20%和10%时,月均径流对应减少了5.2m~3/s(6.1%)和2.03m~3/s(2.4%),气温分别增加1℃和2℃时,流域月均径流分别减少0.73m~3/s(0.09%)和2.18m~3/s(2.5%),表明流域内的径流量变化与降雨量变化呈现正相关关系,与气温变化呈现负相关关系。通过预测唐河上游流域未来气候情景下径流量变化规律,可以给决策部门在未来水资源合理配置等方面提供科学的参考依据。     

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。     

缺资料地区农村面源污染评估方法研究

为了解决缺资料地区的农村面源污染难以定量模拟和综合评估的问题,本文将输出系数法（the Export Coefficient Model）和源强系数法（Source Strength Coefficient Method）进行联合,建立了一套简单、实用的农村面源（非点源）污染评估方法。结合文献和研究区——濑溪河流域（泸县境内部分）的调查数据提出相应的模型系数,进行研究区的农村面源污染评估,得到研究区主要污染类型、主要污染物、主要污染源、重点治理乡镇以及各镇主要污染源,同时,根据以该评估结果依据提出水污染治理对策建议。结果表明,所提出的方法适用于缺资料地区的农村面源污染评估。     

水环境中非点源污染的研究

对水环境中非点源污染的来源、特点、危害3方面进行了阐述.分析了非点源污染的研究方法,并回顾了非点源污染数学模型的发展.随着地理信息系统(GlS)、全球定位系统(GPS)和遥感技术(RS)的发展,3S技术已经成为非点源污染研究的重要工具.展望了非点源污染的研究前景.最后依据非点源污染产生的机理,从技术防治和管理防治两方面提出了非点源污染防治的有效措施.     

Distributed Simulation of Non-Point Source Pollution in Ashi River Basin

In order to get a thorough understanding of non?point source pollution, it is essential to examine its temporal and spatial distribution. A physically?based distributed model, Soil and Water Assessment...     

基于SWAT模型的三峡库区流域污染物来源分析及重点控制区域识别

随着非点源污染逐步成为三峡库区流域污染的重要控制对象,将SWAT模型应用于三峡库区流域非点源模拟研究,以识别库区非点源污染来源关键区域.模型建立后采用2002—2008年水文、水质实测数据进行率定与验证,径流、泥沙、营养盐的评价指标E_NS均达到令人满意的效果,表明SWAT模型应用于三峡库区流域是可行的.通过对三峡水库污染物的来源分析可知:三峡库区上游汇入为库区污染物的主要来源,贡献率平均为71.74%,库区流域非点源污染贡献率最高为33.03%,而库区点源污染贡献率较小,最高仅为4.17%.对库区单位面积污染负荷的模拟研究表明:三峡库区流域非点源污染物产生的关键区域主要集中在库区腹部,即小江、大宁河、汤溪河等支流流域.     

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%.     

御临河流域农业面源污染负荷的研究

通过现场调查、现场采样和实验室分析方法进行流域农业面源污染的现状研究;采用GIS技术对重庆渝北区御临河流域地理要素进行分析,并提取地形参数;采用农业面源污染模型（AnnAGNPS）研究流域的农业面源污染负荷,标识农业面源污染负荷的空间分布和时间分布,并提出农业面源污染的控制措施.经模拟计算,御临河流域2000年产生泥沙沉积污染物为264 803.09 t;产生总氮为5 041.82 t,其中,吸附态氮为256.945 t,溶解态氮为4 784.875 t;产生总磷为123.897 t,其中,吸附态磷为67.334 t,溶解态磷为56.563 t.结果表明：农业面源污染与降雨量密切相关;农业面源污染在同一年内不同季节的污染物负荷相差悬殊,汛期浓度高,负荷量大.运用AnnAGNPS模型对御临河流域农业面源污染物输出总量进行模拟,模拟结果与实测结果在一定误差范围内基本一致,表明该模型在御临河流域的应用基本可行.     

Method for data recovery in the sensor network based on the joint graph model

In order to ensure that the sensor network data are reliable, and that the efficiency of data processing is not reduced due to the lack of network data, a method for data recovery in the sensor network based on the joint graph model is proposed. First, this paper establishes a joint graph domain model based on the smoothness of network data in the time-domain and spatial-domain, and then an iterative recovery method is proposed to recover the network data, which is based on the association characteristics of network data in the joint graph domain model. Experimental simulation shows that compared with the recovery method based on graph total variation minimization in the graph signal model, the method of data recovery based on the joint graph model improves not only by about thirty percent of the data recovery accuracy, but also by about eighty percent of the iteration efficiency.     

基于多区模型的大空间空调温度场数值模拟

大空间建筑室内空调温度场的数值模拟中,CFD模拟结果的可信度极大地取决于能量方程边界条件的合理设定．探讨了一种基于多区热质平衡模型的边界条件确定方法．在大空间多区热质平衡模型研究基础上,建立了各宏观“大控制体”内的热质平衡方程．模型综合了墙体热传导、壁面对流热交换、壁面之间长波辐射热交换以及内部控制体之间的对流热交换过程．计算得到的壁面温度与热流直接加载到CFD模型的能量方程中,从而实现边界条件的精确化．这种方法是CFD模拟的一种辅助手段．