【摘要】：隨著我國(guó)點(diǎn)源污染得到有效控制,非點(diǎn)源污染對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響日趨凸顯。三峽庫(kù)區(qū)是我國(guó)重要的水資源保護(hù)區(qū),但區(qū)域農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染問(wèn)題突出,是長(zhǎng)江中上游生態(tài)環(huán)境治理的重中之重。因此,開(kāi)展三峽庫(kù)區(qū)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究,對(duì)保護(hù)該區(qū)域水資源具有重要意義。以三峽庫(kù)區(qū)中部的重慶市萬(wàn)州區(qū)長(zhǎng)嶺鎮(zhèn)陳家溝小流域?yàn)檠芯繉?duì)象,引入SWAT模型建立非點(diǎn)源污染基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),利用流域內(nèi)的徑流、泥沙、總氮和總磷實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析、校準(zhǔn)及驗(yàn)證,定量分析了陳家溝小流域非點(diǎn)源污染的時(shí)空分布特征和不同施肥情景對(duì)非點(diǎn)源污染負(fù)荷的影響。取得以下研究成果。(1)構(gòu)建了SWAT模型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。在地理信息系統(tǒng)環(huán)境下,對(duì)小流域土地利用類(lèi)型圖和土壤類(lèi)型圖進(jìn)行了重新編碼,統(tǒng)一了DEM圖、土地利用類(lèi)型圖和土壤類(lèi)型圖的投影和坐標(biāo)；按照SWAT模型對(duì)數(shù)據(jù)的要求,對(duì)土壤物理/化學(xué)屬性、氣象參數(shù)、作物管理措施等進(jìn)行了處理；確定集水區(qū)面積閾值為15ha,把整個(gè)流域劃分為25個(gè)子流域,通過(guò)DEM圖、土地利用類(lèi)型圖和土壤類(lèi)型圖的疊加,進(jìn)而得到281個(gè)水文響應(yīng)單元。(2)采用LH-OAT靈敏度分析法,確定了對(duì)模型較敏感的參數(shù)。分別對(duì)徑流、泥沙、總氮和總磷進(jìn)行參數(shù)敏感性分析,綜合得到對(duì)模型模擬較敏感的17個(gè)參數(shù)。分別為：SCS徑流曲線數(shù)、基流alpha因子、深含水層滲透比、土壤蒸發(fā)補(bǔ)償系數(shù)、林冠最大截留量、土壤飽和水力傳導(dǎo)度、淺層地下水徑流系數(shù)、主渠道的有效水力傳導(dǎo)率、主渠道的有效水力傳導(dǎo)率、土壤深度、土壤可利用水量、泥沙被重新攜帶的線性指數(shù)、主河道曼寧系數(shù)、地表徑流滯后系數(shù)、USLE方程保持措施因子、泥沙被重新攜帶的冪指數(shù)、氮滲透系數(shù)。以此17個(gè)參數(shù)為重點(diǎn)來(lái)率定和驗(yàn)證模型。(3) SWAT模型能夠有效模擬三峽庫(kù)區(qū)典型小流域農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染,具有適用性。率定和驗(yàn)證模型后,結(jié)果表明：徑流模擬率定期和驗(yàn)證期的R2和Ens值分別達(dá)到0.90、0.84和0.82、0.75；泥沙模擬率定期和驗(yàn)證期的R2和Ens值分別達(dá)到0.78、0.60和0.88、0.73；總氮模擬率定期和驗(yàn)證期的R2和Ens值分別達(dá)到0.78、0.71和0.71、0.65;總磷模擬率定期和驗(yàn)證期的R2和Ens值分別達(dá)到0.65、0.72和0.55、0.61。R2和Ens值能滿足規(guī)定的要求,月水平下模擬陳家溝小流域徑流、泥沙、總氮、總磷負(fù)荷量具有適用性。(4)陳家溝小流域年均產(chǎn)沙量4763.41t,年均總氮輸出量8.27t,年均總磷輸出量0.79t。從時(shí)間分布來(lái)看,年際變化：由于僅有四年的數(shù)據(jù),變化表現(xiàn)出無(wú)序性,但是從趨勢(shì)線可以看出隨降雨量的下降,產(chǎn)污量下降;年內(nèi)變化：非點(diǎn)源污染主要發(fā)生在降雨量較多的7-9月,降雨量較小的時(shí)期,非點(diǎn)源污染負(fù)荷的輸出也相對(duì)較小。泥沙、總氮和總磷負(fù)荷量無(wú)論是年際還是年內(nèi)變化,都表現(xiàn)出較一致的變化趨勢(shì)。從空間分布來(lái)看,非點(diǎn)源污染相對(duì)較為嚴(yán)重的區(qū)域分布于流域出水口處、流域中部?jī)蓚�(gè)集中匯水區(qū)和南部高海拔區(qū),可劃定為非點(diǎn)源污染的關(guān)鍵源區(qū)。(5)單位面積非點(diǎn)源污染負(fù)荷量較大的土地利用方式是旱地和水田。非點(diǎn)源污染與施肥水平之間存在著顯著的正相關(guān)關(guān)系,在原有施肥基礎(chǔ)上減施50%,總氮負(fù)荷量減少了21.13%,總磷負(fù)荷量減少了27.91%�？山Y(jié)合施肥對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的影響,以求得最佳施肥量,既保證作物產(chǎn)量,又能有效減少非點(diǎn)源污染。
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：X71;X52

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本文編號(hào)：2675053