本文關(guān)鍵詞：伊通河流域非點(diǎn)源污染模擬及不確定分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著點(diǎn)源污染的有效控制,非點(diǎn)源污染成為了重點(diǎn)關(guān)注的水環(huán)境污染問題。由于非點(diǎn)源污染在時間和空間上具有隱蔽性、隨機(jī)性等特點(diǎn),因此難以進(jìn)行監(jiān)測、管理。流域非點(diǎn)源污染模型作為研究非點(diǎn)源污染的主要方法之一,目前廣泛應(yīng)用于流域非點(diǎn)源污染研究中。由于流域非點(diǎn)源污染模型參數(shù)眾多,因此模型參數(shù)的不確定分析也是非點(diǎn)源污染研究中所關(guān)注的焦點(diǎn)之一。伊通河是第二松花江的重要支流,對流域內(nèi)居民的生活有重要影響,同時伊通河流域也是主要的糧食產(chǎn)區(qū)。多年來流域內(nèi)大面積毀林開荒,水土流失嚴(yán)重,大量農(nóng)藥、營養(yǎng)物質(zhì)等非點(diǎn)源污染物隨地表徑流匯入伊通河,導(dǎo)致流域非點(diǎn)源污染問題突出,直接威脅伊通河水環(huán)境。本文以伊通河流域?yàn)檠芯繀^(qū),在構(gòu)建研究區(qū)空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上,建立伊通河流域非點(diǎn)源污染SWAT模擬模型,模擬計(jì)算研究區(qū)非點(diǎn)源污染物泥沙、總氮、總磷的負(fù)荷,識別非點(diǎn)源污染物的關(guān)鍵源區(qū),并針對關(guān)鍵源區(qū)提出非點(diǎn)源污染物治理措施,預(yù)測治理措施的非點(diǎn)源污染負(fù)荷削減效果。最后運(yùn)用蒙特卡洛模擬方法,在建立徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)替代模型代替模擬模型進(jìn)行模擬的基礎(chǔ)上,進(jìn)行模型參數(shù)不確定性分析。研究結(jié)果表明:(1)泥沙負(fù)荷年均輸出量為308.151×104t,總氮負(fù)荷年均輸出量為1.516×104t,總磷負(fù)荷年均輸出量為0.357×104t。(2)伊通河流域非點(diǎn)源污染物泥沙、總磷、總氮負(fù)荷輸出在空間上分布具有相似性,污染的關(guān)鍵源區(qū)均集中在伊通河流域的上游區(qū)域。(3)分別實(shí)施退耕還林和設(shè)置植被緩沖帶兩種非點(diǎn)源污染治理措施,結(jié)果顯示兩種治理措施均對研究區(qū)非點(diǎn)源污染物有明顯削減。(4)徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)替代模型的輸出結(jié)果與SWAT模擬模型的輸出結(jié)果擬合較好,可以替代SWAT模型進(jìn)行模擬計(jì)算。(5)模型參數(shù)不確定性分析結(jié)果表明:當(dāng)置信水平為90%和80%時,非點(diǎn)源污染物泥沙負(fù)荷輸出的置信區(qū)間分別為82.08-540.71×104t、149.25-473.55×104t,總氮負(fù)荷輸出的置信區(qū)間分別為0.49-2.62×104t、0.80-2.31×104t,總磷負(fù)荷輸出的置信區(qū)間分別為0.17-0.55×104t、0.22-0.49×104t;在退耕還林情景下,非點(diǎn)源污染物泥沙負(fù)荷削減率的置信區(qū)間分別為55.95%-60.44%、57.19%-59.20%,總氮負(fù)荷削減率的置信區(qū)間分別為27.67%-31.20%、28.51%-30.37%,總磷負(fù)荷削減率的置信區(qū)間分別為27.22%-30.67%、28.30%-29.50%;在設(shè)置植被緩沖帶情景下,泥沙削減率的置信區(qū)間分別為30.88%-33.72%、31.15%-32.45%,總氮削減率的置信區(qū)間分別為21.27%-24.20%、22.72%-23.74%,總磷削減率的置信區(qū)間分別為21.54%-24.10%、22.52%-23.22%。(6)模型參數(shù)不確定分析結(jié)果表明:非點(diǎn)源負(fù)荷不確定性最大的是總氮負(fù)荷,然后依次是總磷負(fù)荷和泥沙負(fù)荷;兩種治理措施對非點(diǎn)源污染物削減的模擬結(jié)果不確定性最大的均為對總氮負(fù)荷的削減,其次是總磷,泥沙最小;植被緩沖帶的模擬結(jié)果受參數(shù)不確定性影響要小于退耕還林。
【關(guān)鍵詞】：伊通河 非點(diǎn)源污染 SWAT 蒙特卡洛模擬 不確定分析
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X52
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 非點(diǎn)源污染模擬研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 非點(diǎn)源污染模擬不確定分析研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線16-19
• 1.3.1 研究內(nèi)容16
• 1.3.2 技術(shù)路線16-19
• 第2章 研究區(qū)概況19-21
• 2.1 地理位置19
• 2.2 地形地貌19-20
• 2.3 氣象20
• 2.4 河流水系20
• 2.5 社會經(jīng)濟(jì)20-21
• 第3章 伊通河流域SWAT模型數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建21-32
• 3.1 SWAT模型概述21-25
• 3.1.1 水文過程子模型21-24
• 3.1.2 土壤侵蝕子模型24
• 3.1.3 污染負(fù)荷子模型24-25
• 3.2 模型數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建25-32
• 3.2.1 模型空間數(shù)據(jù)庫25-29
• 3.2.2 模型屬性數(shù)據(jù)庫29-32
• 第4章 伊通河流域非點(diǎn)源污染模擬32-46
• 4.1 子流域及水文響應(yīng)單元劃分32-33
• 4.1.1 子流域劃分32-33
• 4.1.2 水文響應(yīng)單元劃分33
• 4.2 模型參數(shù)敏感性分析33-34
• 4.3 模型的校準(zhǔn)與驗(yàn)證34-38
• 4.3.1 模型模擬評價指標(biāo)35
• 4.3.2 模型的校準(zhǔn)與驗(yàn)證35-38
• 4.4 伊通河流域非點(diǎn)源污染SWAT模型的應(yīng)用38-43
• 4.4.1 非點(diǎn)源污染負(fù)荷計(jì)算38-39
• 4.4.2 非點(diǎn)源污染空間分布特征39-43
• 4.5 伊通河非點(diǎn)源污染治理措施模擬43-46
• 4.5.1 退耕還林44
• 4.5.2 設(shè)置河岸植被緩沖帶44-46
• 第5章 伊通河流域非點(diǎn)源污染模擬不確定分析46-61
• 5.1 非點(diǎn)源污染模擬不確定分析簡介46-47
• 5.1.1 非點(diǎn)源污染模擬的不確定性來源46
• 5.1.2 非點(diǎn)源污染模型參數(shù)不確定分析方法46-47
• 5.2 蒙特卡洛模擬方法47-48
• 5.2.1 蒙特卡洛模擬簡介47
• 5.2.2 蒙特卡洛模擬不確定分析步驟47-48
• 5.3 拉丁超立方抽樣48-51
• 5.3.1 拉丁超立方抽樣概述48
• 5.3.2 拉丁超立方抽樣步驟48-49
• 5.3.3 抽樣結(jié)果49-51
• 5.4 非點(diǎn)源污染替代模型51-56
• 5.4.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本原理51-53
• 5.4.2 替代模型精度評價指標(biāo)53-54
• 5.4.3 替代模型的建立及檢驗(yàn)54-56
• 5.5 不確定性分析結(jié)果56-61
• 5.5.1 替代模型輸出結(jié)果56-57
• 5.5.2 區(qū)間估計(jì)57-59
• 5.5.3 統(tǒng)計(jì)描述59-61
• 第6章 結(jié)論61-63
• 參考文獻(xiàn)63-70
• 作者簡介及碩士期間所取得的科研成果70-71
• 致謝71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：444244