本文關(guān)鍵詞：基于SWAT模型的南方典型小流域農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究

  更多相關(guān)文章： 非點(diǎn)源污染 SWAT模型 平均濃度法 時(shí)空特征 情景模擬

【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,水資源日益匱乏,水環(huán)境污染已成為全球性問(wèn)題,而農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染因其具有隨機(jī)性、滯后性、不確定性和隱蔽性等特點(diǎn),越來(lái)越成為影響水體質(zhì)量的重要因素。本文以廣東省江門(mén)市潭江泗合水小流域?yàn)檠芯繉?duì)象,深入探討該流域農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染問(wèn)題,得到主要成果如下：(1)總結(jié)國(guó)內(nèi)外非點(diǎn)源污染機(jī)理及模型研究現(xiàn)狀,闡述我國(guó)非點(diǎn)源污染負(fù)荷核算方法,選定SWAT模型和平均濃度法作為本文的主要研究工具。(2)場(chǎng)次降雨徑流非點(diǎn)源污染輸出特征分析在流域出口進(jìn)行多場(chǎng)降雨事件的水質(zhì)、水量同步監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明：BODs、總氮、總磷表現(xiàn)出明顯的初期沖刷效應(yīng)；氨氮在徑流前半段表現(xiàn)出初期沖刷效應(yīng),后半段濃度與徑流量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；CODMn濃度呈波浪鋸齒狀變化,后期濃度變化受壤中流主導(dǎo)退水過(guò)程影響；各污染物通量變化趨勢(shì)和徑流量變化趨勢(shì)大體相同,兩者相關(guān)性顯著。(3)構(gòu)建泗合水流域非點(diǎn)源污染SWAT模型并分析模型適用性利用ArcGIS、SPAW等工具建立泗合水流域空間數(shù)據(jù)庫(kù)及屬性數(shù)據(jù)庫(kù),構(gòu)建SWAT模型,在有限水質(zhì)資料條件下,基于平均濃度法估算得到流域出口非點(diǎn)源污染負(fù)荷,從年、月、日三種尺度對(duì)SWAT模型水質(zhì)模塊進(jìn)行參數(shù)率定及驗(yàn)證。結(jié)果表明：SWAT模型在南方濕潤(rùn)地區(qū)適用性較高,月徑流Nash系數(shù)在率定期及驗(yàn)證期分別達(dá)到0.83、0.92；非點(diǎn)源污染年、月、日負(fù)荷模擬誤差分別控制在25%、60%、100%以?xún)?nèi)。(4)模型運(yùn)行結(jié)果分析及管理措施情景模擬利用校準(zhǔn)后的SWAT模型對(duì)流域非點(diǎn)源污染進(jìn)行模擬,結(jié)果表明：泥沙、總氮、總磷負(fù)荷與降雨量在年內(nèi)變化方面表現(xiàn)出較強(qiáng)的一致性；流域汛期集中了全年80%以上的污染負(fù)荷,流域下游受人口密度及人類(lèi)活動(dòng)影響,污染輸出較大；不同土地類(lèi)型單位面積的泥沙、有機(jī)磷、有機(jī)氮流失負(fù)荷由高到低依次為耕地草地建設(shè)用地林地；在流域內(nèi)施行退耕還林措施,徑流量、泥沙、氮、磷負(fù)荷依次減少3.2%、35.8%、46.1%、35.8%；減少氮肥施用量50%,可降低總氮負(fù)荷18.1%；減少磷肥施用量50%,可降低總磷負(fù)荷8.9%。
【關(guān)鍵詞】：非點(diǎn)源污染 SWAT模型 平均濃度法 時(shí)空特征 情景模擬
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X71
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 研究背景及意義11-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染機(jī)理研究綜述13-14
• 1.2.2 農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模型研究綜述14-18
• 1.2.3 SWAT模型研究綜述18-19
• 1.3 中國(guó)非點(diǎn)源污染負(fù)荷計(jì)算現(xiàn)狀19-20
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容20
• 1.5 技術(shù)路線20-22
• 第二章 場(chǎng)次降雨徑流非點(diǎn)源污染特征分析22-33
• 2.1 研究流域概況22-23
• 2.2 研究方法23-26
• 2.2.1 水樣監(jiān)測(cè)及采集23-25
• 2.2.2 數(shù)據(jù)分析方法25-26
• 2.3 結(jié)果與分析26-31
• 2.3.1 降雨徑流污染物含量水平26-27
• 2.3.2 污染物濃度與徑流量變化特征27-29
• 2.3.3 污染物通量負(fù)荷與徑流變化特征29-30
• 2.3.4 污染物濃度及通量與徑流量相關(guān)分析30-31
• 2.3.5 各污染物濃度與TSS濃度相關(guān)性分析31
• 2.4 本章小結(jié)31-33
• 第三章 SWAT模型構(gòu)建33-47
• 3.1 模型原理33-36
• 3.1.1 水文過(guò)程模型33-34
• 3.1.2 土壤侵蝕模型34-35
• 3.1.3 污染負(fù)荷模型35-36
• 3.2 數(shù)據(jù)采集36-37
• 3.3 數(shù)據(jù)處理37-44
• 3.3.1 地圖投影37
• 3.3.2 DEM數(shù)據(jù)37-38
• 3.3.3 土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)38-39
• 3.3.4 土壤數(shù)據(jù)庫(kù)及農(nóng)業(yè)管理數(shù)據(jù)39-42
• 3.3.5 水文氣象數(shù)據(jù)42-44
• 3.4 模型運(yùn)行44-46
• 3.4.1 子流域和HRU劃分44-45
• 3.4.2 模型運(yùn)行45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 SWAT模型適用性分析47-67
• 4.1 模型參數(shù)敏感性分析47-51
• 4.1.1 研究方法47-48
• 4.1.2 常見(jiàn)徑流參數(shù)及物理意義48-49
• 4.1.3 常見(jiàn)水質(zhì)參數(shù)及物理意義49-50
• 4.1.4 敏感性分析結(jié)果50-51
• 4.2 徑流參數(shù)率定及驗(yàn)證51-56
• 4.2.1 適用性評(píng)價(jià)指標(biāo)51-52
• 4.2.2 總徑流率定52-55
• 4.2.3 總徑流驗(yàn)證55-56
• 4.3 水質(zhì)參數(shù)率定及驗(yàn)證56-66
• 4.3.1 2011、2014年非點(diǎn)源污染負(fù)荷估算57-60
• 4.3.2 典型月污染負(fù)荷估算60-61
• 4.3.3 典型日污染負(fù)荷估算61-62
• 4.3.4 非點(diǎn)源污染負(fù)荷率定62-64
• 4.3.5 非點(diǎn)源污染負(fù)荷驗(yàn)證64-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第五章 SWAT模型運(yùn)行結(jié)果分析67-73
• 5.1 非點(diǎn)源污染負(fù)荷年內(nèi)分布67-68
• 5.2 非點(diǎn)源污染負(fù)荷空間分布68-70
• 5.3 不同土地利用類(lèi)型對(duì)污染輸出的影響70-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 第六章 農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染管理措施分析73-78
• 6.1 耕作措施對(duì)污染控制的影響73-75
• 6.2 施肥措施對(duì)污染控制的影響75-77
• 6.3 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論與展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果86-87
• 致謝87-88
• Ⅳ-2答辯委員會(huì)對(duì)論文的評(píng)定意見(jiàn)88

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本文編號(hào)：627760