基于水量水质耦合模型的阜新地区农业面源污染模拟

采用水量水质耦合模型对阜新地区农业面源污染进行模拟,并对模拟精度进行分析。分析表明:水量水质耦合模型在阜新地区农业面源污染具有较好的模拟精度,面源负荷模拟值和监测值之间的误差总体30%。研究成果对于评估区域农业耕种方式对面源污染负荷影响具有重要的参考价值。     

基于GIS和SWAT模型的清江流域面源污染模拟研究

 水体面源污染评价研究是一项复杂的工作,涉及面广和要求有较长时间序列的数据。面源污染模型很大程度上依赖于对于流域的特征描述的相关参数,因此提高输入模型参数的精度,有利于提升流域面源污染的径流、泥沙和营养物质的产出模拟效果。GIS和面源污染模型的有机结合是当前面源污染模拟研究最有效的方法。本研究建立了基于GIS的基础数据库,其中包括DEM、土壤类型、土地利用、气象数据以及农业耕作管理数据等。面源污染模拟的产生和形成具有很大的不确定性,这更加增加了监测和控制面源污染的难度。探索影响面源污染的主要因素,研究其不确定性对于提出和制定污染控制措施至关重要。本研究进行了清江流域面源污染的参数敏感性分析,根据观测数据对SWAT模型进行验证和率定,并利用SWAT模型进行模拟,揭示了清江流域面源污染的时空分布特征,确定了清江流域水土流失风险区。结果表明清江流域的面源污染主要发生在丰水期,不同的土地利用方式、农业耕作制度以及降水等是影响径流量和营养物质产生的主要因素。     

太湖流域面源污染现状及控制途径

分析太湖流域面源污染现状,归纳面源入河路径,采用流域社会经济资料对面源污染负荷进行定量研究,据此提出加强农业节水、减少农田养分投入、进行地表径流和渗漏养分的生态拦截等面源污染控制措施。     

基于改进的SWAT模型农业面源污染变化规律数值模拟——以赣抚平原灌区芳溪湖小流域为例

以赣抚平原灌区内的芳溪湖典型小流域为研究区域,基于改进的SWAT模型,针对典型水文年年内不同降雨条件,模拟灌区氮磷面源负荷的迁移规律,同时对灌区农业面源污染负荷流失量的空间分布规律进行了模拟分析。结果表明,降雨是氮磷负荷流失的主要驱动因子,氮磷流失量随降雨的波动而变化,并与降雨同步达到峰值。因此,在灌区需加强汛期田间水肥管理,以减少氮磷的流失,提高肥料的利用率;在相同降雨条件下,研究区氮、磷负荷流失量空间分布差异较大,呈现出水系上游流失量多下游流失量少的趋势;在防控和治理灌区面源污染时,可适当考虑面源污染的空间分布规律,采用沿途生态沟渠和湿地对灌区内的面源污染负荷进行稀释和净化,以达到减轻和治理面源污染的效果。     

缺资料流域农业面源污染负荷研究与综合评价

在充分考虑降雨和地形对面源污染物传输影响的条件下,为能有效解决缺资料流域农业面源污染定量化估算和综合评价的问题,以古蔺县境内的古蔺河流域为例,基于改进的输出系数法和源强系数法,将研究区内3类污染源和4种污染物的输出负荷进行定量估算;采用等标污染负荷法对该流域农业面源污染进行综合评价。结果表明:研究区中农业面源污染严重,其中主要污染源为农村居民生活污水和畜禽养殖,占总等标污染负荷的74.19%;主要污染物为TN、TP和NH3-N,占总等标污染负荷的95.83%;对古蔺河污染贡献度较大的乡镇依次为古蔺镇、双沙镇和石宝镇,占总等标污染负荷的23.32%。根据分析结果,古蔺河流域应加强农村居民生活污水、畜禽养殖粪便及废水等有机废物的治理,合理施肥,减少氮磷流失。     

沙颍河流域面源污染负荷空间分布特征研究

沙颍河是淮河流域污染较为严重的河流。为正确分析沙颍河流域的面源污染负荷空间分布情况,在已有研究的基础上,采用改进的输出系数模型中农村生活废水、农田化肥流失、畜禽养殖流失、水土流失污染负荷、城镇地表径流污染模型5个模块,对流域面源污染空间分布进行了模拟和负荷估算。研究结果表明,4类污染物(COD,TP,TN,NH3-N)负荷量最大的区域为上游,其次为中游;单位面积负荷量最大的区域为中游。根据分析结果,确定沙颍河中游为今后重点污染治理的对象。     

六股河绥中县境内面源污染特征分析

文章以六股河绥中县境内的面源污染为例,采用水文模型SWAT调查、模拟和监测该流域的面源污染特征,通过分析主要污染区和污染源地区揭示面源污染分布特征。研究表明:径流、氮磷负荷的相对误差Re处于10%-30%,确定性系数R2位于0.74-0.85,纳什效率系数E_(ns)为0.62-0.75,SWAT模型具有良好的适用性和可行性;各子流域以面源污染为主,并且以农业化肥和农村生活污染的影响最为显著;TP产量、TN产量受农业化肥和农村生活污染影响最为显著,绥中县非点源污染重点治理区为10~#子流域。     

东江源头典型山区小流域农业面源污染解析——以定南县东江流域为例

对东江源头典型山区小流域农业面源污染现状进行调查分析,解析该流域农业面源污染源、污染负荷量和污染负荷强度,以期为保障粤港澳大湾区水源安全,促进流域精准治污提供参考依据。从县域乡镇尺度上对定南县东江流域内的人居生活、农业种植、畜禽养殖和水产养殖等污染类型进行分类调查,采用输出系数法和等标污染负荷法对污染负荷量与污染负荷强度进行估算,应用聚类分析法和ArcGIS分析污染物空间分布,发现定南县东江流域农业面源主要污染物为TN、NH⁺₄-N,主要来自人居生活和农业种植,污染源集中在历市镇和鹅公镇。加强居民水环境保护意识,加快配套污水管网建设,强化污水设备运行管理,合理施用氮肥和磷肥,对促进东江源头山区流域农业面源污染持续减排具有重要意义。     

基于输出系数模型的洞庭湖流域面源污染分析

为分析洞庭湖流域面源污染情况,在分析统计洞庭湖流域土地分类利用情况的基础上,借助GIS平台和遥感技术,采用输出系数模型,计算了洞庭湖流域2008年面源污染负荷量,并将流域内农药、化肥的使用折算成面源污染负荷与模型结果进行对比验证。计算结果表明,模型模拟结果与折算分析成果较一致,湘江流域和环湖区对洞庭湖面源污染负荷的贡献最大,污染负荷强度最高。     

基于SWAT模型的大凌河流域面源污染模拟影响分析

影响水环境污染的因素很多,随着人们对环保意识的增强,点源污染虽然得到了一定的管理和控制,但面源污染仍然是引起水环境污染主要影响因素。文章运用物理模拟和排污系数计算建立SWAT模型,并进行模型适用性评价及分析,结果表明,R~2、E_(NS)系数均在0.6和0.8以上,SWAT模型可适用于研究大凌河面源污染模型。通过对验证后的SWAT模型模拟不同污染源占流域面源污染的权重比例计算研究,可以得出,农村面源污染、人类生产和生活所产生的TN和TP污染、农业化肥是目前大凌河流域内入湖污染的主要污染源。     

观音阁水库流域面源污染负荷的空间分布特征研究

基于观音阁水库集水区农业管理、土地利用与气象等数据资料探究面源污染空间分布特征,计算观音阁水库集水区COD、NH3-N、TP、TN污染物在城镇地表径流污染源中的排放负荷,然后利用GIS空间分析技术反映流域水土流失、化肥流失、禽畜养殖流失、固体废弃物、农村生活污水等污染分布状况。研究表明:对观音阁水库集水区面源污染负荷贡献最大的为禽畜养殖污染物排放量,细河支流区域范围的单位面积负荷量最大,沙河支流的面源污染负荷总量达到最大;今后观音阁水库集水区面源污染重点治理区域为清河支流与沙河支流,可为消减和防治太子河流域面源污染提供一定指导作用。     

基于多断面水质达标的河网区点面源污染负荷优化分配模型

从污染物总量控制的核心——污染负荷分配的角度出发,对水系复杂的平原河网区点面源协同影响下污染负荷优化分配方案进行分析。通过引入水质达标保证率概念,将随机分析方法与确定性降雨产流、点面源产污及河网水动力、水质数学模型相结合,基于公平及可行性原则,以满足多控制断面水质达标保证率、点面源环境管控要求及污染治理水平为约束条件,构建了基于多控制断面水质达标保证率的点面源污染负荷优化分配模型。选取太湖某河网区域作为验证区域,区域点面源污染负荷优化分配后,各控制断面氨氮、总磷质量浓度均可达到全年90%水质达标保证率,表明所建模型是合理可行的,能够有效实现区域点面源污染负荷的优化分配,提高区域污染物全局管理效率。     

未来气候变化影响下的流域面源污染负荷特征响应评估

针对流域面源污染负荷在未来气候变化影响下的变化特征,以我国新安江上游率水流域为例,使用通用流域污染负荷模型(GWLF),对其2000-2013年的水量及总氮、总磷面源污染负荷通量进行了模拟,并解析了其负荷来源分配。在此基础上,基于政府间气候变化专业委员会(IPCC)的气候变化评估报告结果,利用GWLF模型分析了到21世纪20年代、50年代、80年代在A1FI(最高排放)和B1(最低排放)情景下,率水流域的水文及总氮、总磷面源污染负荷特征变化。结果表明:未来气候变化对流域水文及面源污染负荷特征均有一定影响。年水资源量先减少后增加,地表径流量和蒸发量逐渐上升而地下水量逐渐下降。到2080s,A1FI情景比B1情景有更多的水资源量。年总氮通量先增加后减少,在2050s最高,而年总磷通量则逐渐增加,且两种污染物均在A1FI排放情景下有更高的污染负荷量,表明人类温室气体的排放会潜在地增加流域水体面源污染负荷。     

QUAL2Kw-GWLF模型联用在新安江干流黄山段的应用研究

在新安江干流黄山段进行通用流域污染负荷模型(GWLF)与一维河道水质模型(QUAL2Kw)模型联用研究,以实现水质模型在面源污染为主导的河段开展应用。将GWLF模型的面源负荷结果作为QUAL2Kw模型的面源输入,结合点源排放数据,进行水质模拟。结果表明:通过与GWLF模型联用,QUAL2Kw模型能够较好地模拟出河道水质状况。干流面源污染对街口断面活性CBOD、总氮、氨氮、硝态氮的占有比例最为显著,分别占到全部负荷的31.78%、45.85%、23.11%、70.86%。上述各污染源对街口断面污染物的占有比例有利于相关水质管理部门开展有针对性的污染减排措施,实现对流域水环境的有效保护。     

降雨和土地利用对流域非点源污染的影响——以滇池流域为例

基于污染排放负荷计算的非点源污染特征识别是开展滇池流域非点源污染控制的重要基础,并在当前流域气候变化和城镇化用地扩张的背景下显得尤为重要。基于流域分布式非点源模型IMPULSE,选择2008年和2014年开展滇池流域入湖非点源污染排放负荷模拟,从负荷量和负荷组成2个方面对比分析降雨和土地利用变化对流域非点源污染负荷排放特征的影响,并比较了4种水土流失控制措施的污染负荷削减效果。结果表明:(1)2014年流域TN、TP和COD入湖排放量比2008年分别增加23.87%,29.19%和1.65%。(2)各因子对入湖非点源污染负荷的影响排序为降雨土地利用农业结构及农村人口。降雨和农业结构及农村人口的变化均使入湖非点源污染负荷增加,而以城镇用地扩张为主要特征的土地利用变化减少了入湖非点源污染负荷。(3)水土流失是流域入湖非点源污染负荷贡献率最高的污染源,2014年TN和TP入湖负荷中城市面源比重略有提升,COD入湖负荷中城市面源的比重由16.44%提高至38.63%。(4)退耕还林在3种单项措施中的负荷削减效果最好,而退耕还林和坡地改梯田组合措施的TN,TP和COD负荷削减率分别为37.20%,37.73%和11.91%。研究结果对于科学制定流域非点源污染控制策略具有重要的支撑意义。     

基于SWAT模型的陕西沣河流域非点源污染模拟

随着工业点源的大幅治理和农业的快速发展,陕西沣河流域非点源污染负荷在总负荷中所占比重日益加大。本文应用SWAT模型,对沣河流域的径流、泥沙及营养盐污染负荷的产输出过程进行模拟计算。利用沣河干流秦渡镇水文站2001-2006年的实测月径流、泥沙和污染物数据进行了模型的率定和验证。验证结果表明:模型在沣河流域具有较好的适应性,可用于流域非点源污染的模拟计算。流域非点源污染产出时空分布结果表明:非点源负荷产出集中在汛期;流域中部长安区的五星、滦镇、子午地区,以及流域西部户县的草堂镇和秦渡镇,是非点源污染产出的关键区域。流域非点源污染控制措施效果模拟表明:采取水土保持措施、改进化肥施用方式、合理减少施肥量可以有效减少流域非点源污染负荷。     

暴雨对梁子湖水动力和水质的影响研究

为了分析在暴雨条件下,流域面源污染对梁子湖水质的影响,采用分布式流域面源污染模型,结合湖泊二维水动力水质模型,以暴雨产生的面源径流和污染负荷作为水动力水质模型的边界条件,构建了包含暴雨径流-面源模型与二维水动力水质模型的梁子湖水质模型体系。采用梁子湖水质的实测资料对模型进行了验证,其结果为面源模型的误差在15%以内,水质模型误差在20%以内,表明模型能模拟暴雨条件下面源径流和入湖污染物输入时湖泊水动力及水质的动态响应关系。以2010年7月11日暴雨过程为例,利用所建模型对暴雨前后梁子湖水质变化进行分析。模拟结果表明,水质受暴雨及污染物的冲击影响较大。     

辽河源头区流域农业非点源污染负荷估算

近年来,非点源污染已成为我国水体污染的主要来源,其中又以农业非点源贡献最大。为探究辽河源头区流域农业非点源污染程度,运用排污系数法估算1999-2009年流域非点源污染负荷进行估算,对COD、TN、TP和氨氮的污染负荷变化趋势进行分析,应用等标污染负荷法对流域农业非点源污染状态进行评价。结果表明:1999-2009年辽河源头区流域农业非点源污染COD,TN,TP,NH3-N平均入河总量分别为35 899.67,10 402.40,1 258.56,4 306.22t/a。从不同污染物看,TN是辽河源头区流域面源污染的主要污染物,占污染物比重的47.21%。从不同污染源分析,畜禽养殖的污染负荷比为70.56%,远远超过另外三种类型的非点源污染负荷的总和,畜禽养殖污染是辽河流域非点源污染的主要来源,农村生活源的污染负荷比为19.33%,高于种植业及水产养殖业。从流域不同地区看,梨树、公主岭、东辽、双辽4市县对流域污染贡献较大,是辽河源头区流域的主要污染区域。     

漳河流域径流演变规律及月径流预报模型研究

采用20世纪50年代以来的长系列水文资料,通过统计方法对漳河流域径流量进行趋势性及突变性分析,发现漳河流域总体年径流量呈现减少的趋势,1980年前后为该流域的突变年份,20世纪80年代以来流域人类活动影响较大。通过对径流演变的分析,采用三参数月水量平衡模型对流域月径流量进行模拟预测,通过遗传算法进行模型参数率定,并采用神经网络对预测结果进行实时校正。结果表明,该方法对漳河流域月径流预测有比较好的效果,可以应用于该流域的模拟预测研究。     

基于GIS的官厅水库流域非点源污染负荷计算研究

以官厅水库流域为研究背景,应用地理信息系统(GIS)技术进行了流域空间分析、水文过程模拟和非点源污染负荷计算的研究,为官厅水库流域面源污染治理工程提供了依据,可供干旱半干旱地区非点源污染研究借鉴.