發(fā)布時(shí)間：2020-04-18 04:51

【摘要】： 中國正面臨著嚴(yán)重的水質(zhì)危機(jī),大量湖泊、水庫處于富營養(yǎng)狀態(tài),直接威脅到飲用水安全。三峽水庫運(yùn)行后所造成支流水體富營養(yǎng)化問題已經(jīng)顯現(xiàn),一些支流開始發(fā)生水華現(xiàn)象。在點(diǎn)源污染逐步得到控制的情況下,非點(diǎn)源的氮、磷的匯入便成為富營養(yǎng)化的重要因素。 構(gòu)建流域分布式非點(diǎn)源污染模型是對(duì)流域泥沙、污染物進(jìn)行量化,并研究它們的變化規(guī)律的有效方法。本文首先參照分布式水文模型的通用框架,建立了能夠描述土地覆被、土壤水力特性的坡面單元產(chǎn)流計(jì)算子模型和河網(wǎng)匯流計(jì)算子模型,然后將土壤侵蝕/輸移模型和污染物輸移模型嵌入到兩個(gè)子模型中,形成分布式非點(diǎn)源污染模型,在總體框架的構(gòu)建方面取得了新的發(fā)展。 對(duì)分布式非點(diǎn)源污染模型的支撐技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究:以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的多叉樹理論為基礎(chǔ)提出了自動(dòng)建立子流域拓?fù)潢P(guān)系的新算法;采用“+1”分級(jí)與Strahler分級(jí)的河網(wǎng)生成算法,實(shí)現(xiàn)了同級(jí)河段的多線程并行匯流計(jì)算及擴(kuò)散波與動(dòng)力波匯流計(jì)算的自動(dòng)搭接。 利用Visual C++開發(fā)環(huán)境結(jié)合GIS、數(shù)據(jù)庫和多線程并行計(jì)算等多種技術(shù),開發(fā)了綜合計(jì)算平臺(tái)。該計(jì)算平臺(tái)具備了通用模型系統(tǒng)的基本功能及擴(kuò)展功能,即前處理、模型計(jì)算、后處理功能,重視功能模塊間的組織和配合,具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。平臺(tái)的數(shù)據(jù)自動(dòng)提取、制備功能得以增強(qiáng),支持基于數(shù)據(jù)庫和基于文件的數(shù)據(jù)流模式,能夠支持Access、Oracle多種流行數(shù)據(jù)庫格式。坡面計(jì)算采用多線程并行計(jì)算機(jī)制,能充分發(fā)揮多核計(jì)算機(jī)的工作效能。 選取香溪河流域作為研究對(duì)象,收集整理了流域內(nèi)的水文、氣象、土地、植被等數(shù)據(jù),同時(shí)計(jì)入工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活排水量和排污量,對(duì)流域內(nèi)的水文動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行了模擬,并與流域內(nèi)的興山水文站的資料進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。在水文模擬的基礎(chǔ)上,對(duì)土壤侵蝕和氮磷污染負(fù)荷的變化過程、規(guī)律進(jìn)行了模擬研究。結(jié)果表明,流域內(nèi)的土壤侵蝕量與短時(shí)降雨強(qiáng)度正相關(guān);月平均總氮濃度與降雨量存在明顯的正相關(guān),而月平均總磷濃度則主要受人類生產(chǎn)生活的影響;三峽蓄水后,隨著污染物在香溪河庫灣內(nèi)的蓄積,庫灣內(nèi)的水質(zhì)將有可能進(jìn)一步惡化。
【圖文】：

填洼原理示意圖

即統(tǒng)計(jì)每個(gè)單元格相鄰的 8 個(gè)單元格有多少個(gè)單位可以得到該區(qū)域水流累積數(shù)字矩陣。在此過程中實(shí)際上陣，如果考慮特殊情況（如降水不均勻），則可以使用特定算水流累計(jì)值，但一般默認(rèn)權(quán)值取 1。根據(jù)前述規(guī)則，，圖向矩陣生成的水流累積矩陣的示例。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：X522

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

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3 王秀娟;劉瑞民;宮永偉;沈珍瑤;;香溪河流域土地利用格局演變對(duì)非點(diǎn)源污染的影響研究[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2011年05期

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1 謝陽村;基于BMPs的農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染主導(dǎo)流域總氮總量控制目標(biāo)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2012年

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4 杜鵬;不確定條件下流域水量與水質(zhì)管理模型研究[D];華北電力大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2631734