南方典型小流域農(nóng)業(yè)非點源污染模擬與分析 ——以太平江流域為例
發(fā)布時間:2021-11-08 20:43
點源污染和非點源污染是水污染的兩種形式。前者由于比較簡單、排放集中和較易控制,其防控在國內(nèi)取得了顯著成效;后者由于機理繁雜、不確定性大,以及防控困難,是目前國內(nèi)水體污染防治的重點。水文水質(zhì)模型的發(fā)展成為非點源污染防控的重要技術(shù)手段,其中,HSPF模型結(jié)合了分布式水文模型和其它水文模型的優(yōu)點,為優(yōu)秀的非點源污染模型代表。太平江流域是贛江的上游支流,其水文水質(zhì)狀況不僅影響著本區(qū)域居民用水安全還影響下游城鎮(zhèn)居民的用水質(zhì)量。論文以太平江流域為研究對象,基于DEM、土地利用類型和土壤類型等空間數(shù)據(jù)以及氣象和水文、水質(zhì)等資料數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫,通過資料收集、遙感影像提取、實地調(diào)研、現(xiàn)場監(jiān)測和情景模擬等方法構(gòu)建HSPF模型,模擬流域水文和非點源污染,分析非點源污染的時空負荷狀況,設(shè)置氣候情景并預(yù)測模擬情景下徑流和非點源污染負荷狀況,豐富對流域水環(huán)境的認識并為流域水環(huán)境管控提供參考。主要研究結(jié)果如下:(1)水文模擬表明,對LZSN、UZSN和INFILT等參數(shù)進行校準后,各時間尺度的徑流模擬都基本符合模型精度要求,但模擬的徑流量總體上比實測徑流量偏低。流域徑流量集中在5-40 m3/...
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
第二章研究區(qū)與研究方法11第二章研究區(qū)與研究方法2.1研究區(qū)概況2.1.1地理位置及自然條件太平江流域(114°36′-114°44′E,24°32′-24°48′N)位于江西省西南部,流域主體位于龍南縣,西北部分區(qū)域位于全南縣,南部與廣東省連平縣接壤(如圖2-1)。太平江是桃江的上游支流之一,而桃江是贛江上游的重要支流。流域近似三角形,南北長約31.12km,東西寬約25.95km,流域總面積為437.30km2。流域內(nèi)地形以低山丘陵為主,中部地勢較低。流域內(nèi)氣候特征為亞熱帶季風氣候,根據(jù)太平江流域氣象站點降水資料統(tǒng)計,多年平均降水量約為1530mm,集中在4-8月。多年平均氣溫為19-21℃。區(qū)域內(nèi)自然資源豐富,林地和草地面積分布較廣,植被覆蓋程度高。土壤類型以中國南方典型的紅壤為主,PH在4.7-7.9,土壤有機碳含量0.3%-3.57%,沙粒、粉砂和壤土的占比分別為38.5%、31.3%和30.2%。圖2-1研究區(qū)位置圖
?囟嗡?乃?誓D猓≒ERLND)模塊。農(nóng)業(yè)用地、林地和荒地等大部分土地利用類型都屬于透水地段,透水地段的水文水質(zhì)流程比較復(fù)雜,徑流、泥沙和其它污染物質(zhì)不僅通過坡面流被帶進水體,還有下滲作用的影響,污染物質(zhì)隨壤中流和基流等方式被帶入水體。WinHSPF中PERLND模塊包括ATEMP(不同高度氣溫模擬)、SNOW(冰雪的累積和融化模擬)、PWATER(水量收支平衡)和化學(xué)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等多個模塊,其中SNOW模塊的添加使模型也適用于高寒地區(qū)的河流模擬,不具備冰川特征的區(qū)域則不需要選擇此模塊。PERLND模塊的具體子模塊如圖2-2所示。圖2-2PERLND模塊結(jié)構(gòu)圖(2)不透水地段水文水質(zhì)模擬(IMRLND)模塊。不透水地段主要是部分城鎮(zhèn)用地區(qū)域,其水文水質(zhì)過程較透水地段簡單得多,主要是徑流直接將地面上的各種污染物帶入水體,不涉及壤中流和基流等過程,故其組成的子模塊也比較簡單,包括ATEMP(不同高度氣溫模擬)、SNOW(冰雪的累積和融化模擬)、IWATER(水量收支平衡)、SOLIDS(泥沙的累積與搬運)、IWTGAS(水溫和溶解氣體濃度模擬)和IQUAL(簡單關(guān)系的水質(zhì)模擬)六個模塊。(3)河道水文水質(zhì)模擬(RCHRES)模塊。河道水文水質(zhì)模擬比較復(fù)雜,不僅包括河道入口攜帶的各種物質(zhì),還有河道所在的子流域經(jīng)過一系列物理化學(xué)過程加入的新污染物質(zhì),各種物質(zhì)隨著水流進行單向的流動,最后到達出口處注入下一個河道,部分發(fā)生滯留[93]。RCHRES模塊的具體子模塊如圖2-3所示:
本文編號:3484141
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
第二章研究區(qū)與研究方法11第二章研究區(qū)與研究方法2.1研究區(qū)概況2.1.1地理位置及自然條件太平江流域(114°36′-114°44′E,24°32′-24°48′N)位于江西省西南部,流域主體位于龍南縣,西北部分區(qū)域位于全南縣,南部與廣東省連平縣接壤(如圖2-1)。太平江是桃江的上游支流之一,而桃江是贛江上游的重要支流。流域近似三角形,南北長約31.12km,東西寬約25.95km,流域總面積為437.30km2。流域內(nèi)地形以低山丘陵為主,中部地勢較低。流域內(nèi)氣候特征為亞熱帶季風氣候,根據(jù)太平江流域氣象站點降水資料統(tǒng)計,多年平均降水量約為1530mm,集中在4-8月。多年平均氣溫為19-21℃。區(qū)域內(nèi)自然資源豐富,林地和草地面積分布較廣,植被覆蓋程度高。土壤類型以中國南方典型的紅壤為主,PH在4.7-7.9,土壤有機碳含量0.3%-3.57%,沙粒、粉砂和壤土的占比分別為38.5%、31.3%和30.2%。圖2-1研究區(qū)位置圖
?囟嗡?乃?誓D猓≒ERLND)模塊。農(nóng)業(yè)用地、林地和荒地等大部分土地利用類型都屬于透水地段,透水地段的水文水質(zhì)流程比較復(fù)雜,徑流、泥沙和其它污染物質(zhì)不僅通過坡面流被帶進水體,還有下滲作用的影響,污染物質(zhì)隨壤中流和基流等方式被帶入水體。WinHSPF中PERLND模塊包括ATEMP(不同高度氣溫模擬)、SNOW(冰雪的累積和融化模擬)、PWATER(水量收支平衡)和化學(xué)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等多個模塊,其中SNOW模塊的添加使模型也適用于高寒地區(qū)的河流模擬,不具備冰川特征的區(qū)域則不需要選擇此模塊。PERLND模塊的具體子模塊如圖2-2所示。圖2-2PERLND模塊結(jié)構(gòu)圖(2)不透水地段水文水質(zhì)模擬(IMRLND)模塊。不透水地段主要是部分城鎮(zhèn)用地區(qū)域,其水文水質(zhì)過程較透水地段簡單得多,主要是徑流直接將地面上的各種污染物帶入水體,不涉及壤中流和基流等過程,故其組成的子模塊也比較簡單,包括ATEMP(不同高度氣溫模擬)、SNOW(冰雪的累積和融化模擬)、IWATER(水量收支平衡)、SOLIDS(泥沙的累積與搬運)、IWTGAS(水溫和溶解氣體濃度模擬)和IQUAL(簡單關(guān)系的水質(zhì)模擬)六個模塊。(3)河道水文水質(zhì)模擬(RCHRES)模塊。河道水文水質(zhì)模擬比較復(fù)雜,不僅包括河道入口攜帶的各種物質(zhì),還有河道所在的子流域經(jīng)過一系列物理化學(xué)過程加入的新污染物質(zhì),各種物質(zhì)隨著水流進行單向的流動,最后到達出口處注入下一個河道,部分發(fā)生滯留[93]。RCHRES模塊的具體子模塊如圖2-3所示:
本文編號:3484141
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