不同土地利用方式对流域非点源污染模拟的影响

以淮河上游息县水文站以上为研究区域,基于2000年以后土地利用数据分析不同土地利用对流域非点源污染的影响,根据流域附近5个气象站2002～2008年资料应用P-M法耦合植物生长模型计算流域潜在蒸散发作为模型的蒸发输入,并基于2002～2008年63个雨量站资料及尺度为1∶200 000土壤类型图、土壤化学属性和农业施肥资料,运用SWAT模型模拟分析流域非点源污染时空分布特征,统计分析了流域内不同土地利用方式下产污特征。结果表明,在降雨量与土壤质地相同情况下,非点源污染负荷旱地>水田>林地,可为淮河上游生态建设提供参考。     

水资源水质水量联合调控研究进展

水资源短缺和水质恶化等问题是当前制约我国社会经济发展的重要因素之一,可通过水质水量联合调控方式解决我国当前水资源问题。从水质水量联合配置模型的构建、发展、耦合模拟和应用等方面,总结了国外水资源水质水量联合调控的研究成果,分析了国内水质水量联合调控的研究现状,指出了现有研究的不足,并展望了未来发展方向。     

基于MIKE11的白莲泾区域水量水质模型研究

为保障世博园区水安全、研究河网水力要素的时空变化过程及感潮河网水动力变化特性,应用MIKE11水环境模型软件,构建并改善了白莲泾区域水量(水文、水动力学)水质模型,并对模型进行重新率定、验证,所得计算值与实测值吻合较好.应用模型模拟了“6.29大雨”白莲泾区域的河道水量水质,提供了最优的泵闸联动调水方案.可为制定、优化调水方案和建立水资源环境管理决策支持系统提供科学依据.     

信江流域土地利用变化的径流响应研究

针对信江流域土地利用变化的径流响应,基于分布式水文模型（SWAT）及SUFI 2算法,利用流域DEM、土地利用、土壤、气象等时空数据并结合GIS和RS技术,对流域土地利用变化的径流响应进行定量研究。结果表明,率定期和验证期的模拟值与实测流量过程拟合程度较优,相关系数（R2）和纳西效率系数ENS均高于0.90、相对误差|Re|均小于2%,表明SWAT模型应用于该流域径流模拟的精度较高;在相同气候条件下,径流年内分配规律为2000年土地利用情景较1990年土地利用条件下月径流增加,年际分配规律为两期土地利用情景下的年际径流量变化趋势较为一致,2000年略大于1990年。     

镇江丘陵区农业流域土地利用对氮素输移的影响

为研究镇江丘陵区句容水库流域土地利用对氮素输移的影响,构建了句容水库流域SWAT模型,分别采用2005～2007年的径流数据对径流模型进行率定和验证、2007年的氮浓度监测数据对氮负荷模型进行验证,并计算了流域不同土地利用类型上有机氮及硝态氮的输出、模拟了有机氮和硝态氮流失在年内的分布。结果发现有机氮输出量强度、硝态氮随径流输出强度及流失年内逐月分布规律;居住地面积比例、地表径流和氮负荷都随着林地面积的减少而增大。     

淮河流域土地利用变化对湖库水质的影响

湖库水体为我国主要的清洁饮用水源,系统解析湖库水质变化趋势及其主要原因,这对饮用水水源保护具有重要的现实意义。采用季节性Kendall趋势检验法对淮河流域14个湖库流域近8年(2003～2010年)水质变化趋势进行回顾性评估,并结合2000、2010年两期土地利用数据,进一步解析水质变化趋势与湖库流域土地利用变化的响应关系。结果表明,湖库水质与流域土地利用组成有关,流域的耕地、城镇用地等面积越大,水质越差,而林草地面积越大,湖库水质越好;14个湖库的COD、TP指标多为显著上升趋势,NH3-N指标上升和下降趋势参半;湖库水质的变化趋势与流域的土地利用变化相关,当耕地转变为城镇用地时,湖库水质趋势变化不明显;而当耕地转变为林地和湿地时,湖库的NH3-N、TP等水质指标有明显改善趋势。总体上,淮河流域湖库存在不同程度的污染问题,其中磷污染呈上升趋势。未来应加强土地利用管控,重视湖库水源地非点源污染的控制。     

新江海河河网地区水量水质联合调度模拟及引水方案

为分析南通市通州区新江海河地区不同引水方案下的水质改善效果,采用一维圣维南方程组和对流扩散方程,以水量模型和水质模型间流量、水位资料的信息传输廊道为媒介,构建水量水质耦合模型,通过控制南通闸引水量,模拟分析了不同引水方案对新江海河各断面CODcr和氨氮浓度变化的影响。结果表明,由于新江海河水动力条件不足,污染物本底浓度较高,导致工程引水对其水质改善效果有限,针对其水质污染特点,提出了加强控制污染物入河量的建议,为当地水利工程调度工作和改善新江海河水体水质提供了依据。     

水资源水量水质保护的多目标耦合模型设计

为优化配置水资源,提高水资源质量,提出水资源水量水质保护的多目标耦合模型设计方法,将可供水量、需水量、水环境综合评价指数、水质总量、水量平衡作为约束条件,将生态环境效益、经济效益和社会效益作为优化目标构建水资源水量水质保护的多目标耦合模型,采用粒子群优化算法求解水资源水量水质保护的多目标耦合模型。试验结果表明,经过所提模型优化后水资源质量提高,水资源需求量降低,验证了所提方法的有效性。     

土地利用变化对流域产水特性的影响研究

以淮河上游息县水文站以上流域为例,基于研究区域3期(20世纪80年代、90年代、2000年以后)土地利用数据及地形、气象、水文、土壤、农业管理等数据,应用SWAT模型模拟研究区域产汇流过程,分析土地利用变化对流域产水特性的影响。结果表明:在降水量、坡度和土壤质地相同的情况下,径流模数大小为旱地>水田>林地;在坡度和土壤质地相同的情况下,土地利用方式对降水量变化的产水敏感性为旱地>水田>林地(径流系数变化率),可见土地利用模式的变化可影响流域的产水特性,耕地向林地的转变将使流域产水减少。     

闸坝调控对重污染河流水质水量的作用研究

以淮河流域沙颍河槐店闸的试验为基础,建立闸坝调控作用下的二维水动力污染物迁移模型,通过数值模拟研究闸坝调控对重污染河流水质水量的作用。结果表明,闸坝的存在对河流水环境系统具有一定的负面影响,但可通过合理的闸坝调控、闸前水位调整和控制闸坝下泄流量改变河流水体中污染物的时空分布,减少突发性水污染事故的发生,从而为淮河流域闸坝群水质水量联合调度、改善水生态环境的研究提供技术支持。     

潇湘水源区土地利用变化下的水文响应分析

以曲靖市潇湘水源区为例,利用曲靖市沾益气象站1953~2009年间的日气象资料及潇湘水源区坝上站径流资料,结合水源区土壤数据、土地利用数据以及90m分辨率DEM,构建了潇湘水源区SWAT水文模型,研究了1986、2000、2009年不同土地利用类型下的水源区水文响应特征。结果表明,1986、2000、2009年不同土地利用类型下潇湘水源区耕地和未利用土地面积比逐渐增加,草地和林地面积比逐渐减少,这可能是导致2009年坡面径流深和径流深增加及实际蒸散减小的主要原因。     

基于SWAT模型的挠力河流域土地利用变化的水文响应分析

为研究挠力河流域土地利用变化下的水文要素变化特征,建立了适用于挠力河流域的SWAT模型,并基于该流域2000 ～2010年土地利用变化趋势,以2010年土地利用为参照组,设置三种土地利用情景,分析不同土地利用情景下水文要素的变化规律。结果表明,土地利用变化引起流域内径流量、蒸散发量和水源涵养量的相应变化,与耕地相比,草地、林地和湿地对流域的水量调节和涵养作用明显,将耕地转化为这三种土地利用类型对生态系统良性发展有利。     

水质模型在西流松花江干流水环境质量模拟中的应用

针对西流松花江流域水污染日益严重的情况和水污染治理的要求,构建了西流松花江干流水质模型,并对模型进行了率定和验证,进而对2020年三种水质水量联合调控方案下的水环境质量进行了模拟分析,与现状年(2006年)的模拟结果对比表明,三种水质水量联合调控方案均合理,其中方案RE2可作为推荐方案。