【摘要】：水資源供需矛盾的日益突出,已經(jīng)成為世界范圍的戰(zhàn)略性問題之一。我國水環(huán)境形勢十分嚴峻,非點源污染已成為我國水環(huán)境惡化和湖泊水庫富營養(yǎng)化的重要原因,對飲用水源的安全構成了嚴重威脅。因此,控制非點源污染、保護生態(tài)環(huán)境對保障飲水安全、實現(xiàn)我國環(huán)境和社會協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實意義。湯浦水庫是紹興地區(qū)近200萬人的飲用水水源水庫。但是也面臨著日益嚴峻的非點源污染與水體富營養(yǎng)化問題�；诖�,本文以湯浦水庫為研究對象,建立流域非點源污染模型(SWAT模型)對流域非點源污染進行定量化模擬評估,并在此基礎上構建了適用于非點源污染流域的二維水動力-水質(zhì)耦合模型,揭示了營養(yǎng)鹽在庫區(qū)的輸移擴散規(guī)律,為水質(zhì)改善和流域的綜合治理提供技術支撐與科學依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容與成果如下:在對水庫水質(zhì)調(diào)查的基礎上,研究了水體中營養(yǎng)鹽、活性硅、重金屬等污染物時空變化規(guī)律。結果表明:湯浦水庫水體中氨氮和總氮濃度在空間上有比較明顯的差異;同時,其濃度也受季節(jié)的影響,即使同一采樣點的氨氮濃度也會由于采樣時間的不同而發(fā)生變化�？偭诐舛葎t受季節(jié)影響較大,總體來看,2月份水體TP濃度最低,8月份次之,5月份最高。水體中可溶硅濃度與葉綠素a濃度呈顯著正相關。重金屬則主要聚集于底層。Cd、Cr、Pb三項均未檢出,Cu、Zn均勻無較大波動,Fe、Mn在水庫中的濃度具有明顯的分層,各層濃度差別較大。在收集湯浦水庫流域的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的基礎上,建立了湯浦水庫流域非點源污染模型�；诖四Ｐ�,選用典型水文年的相關數(shù)據(jù)對流域非點源污染負荷時空變化進行分析。在時間分布上,各種非點源污染年內(nèi)的產(chǎn)出主要在汛期,集中在降雨量較大的月份。在空間分布上,各類非點源污染負荷集中在流域東部和南部地區(qū)。流域內(nèi)部單位面積污染負荷耕地所占比例最大,其次是城鎮(zhèn)用地,林地、果園相比污染負荷較小。構建湯浦水庫二維水動力-水質(zhì)耦合模型,對湯浦水庫非點源污染物在水庫的遷移擴散規(guī)律進行模擬研究。通過研究不同水庫運行條件下總氮、總磷及氨氮等污染物進入水庫后的遷移擴散規(guī)律,結果表明水庫以正常水位運行時有利于污染物擴散,且污染物不會影響到取水口水質(zhì)。富營養(yǎng)化評價結果表明該湯浦水庫處于中度富營養(yǎng)化水平,從入庫到壩前,水體富營養(yǎng)化水平有先增加后減小的趨勢。庫區(qū)中部水體營養(yǎng)化程度高,壩前位置營養(yǎng)化程度較低。水庫水體中磷是限制性元素,水庫具有內(nèi)源富營養(yǎng)化與外源污染型富營養(yǎng)化協(xié)同作用的特征。因此采取多種措施,在控制流域非點源污染進入水庫的同時,對水庫沉積物中含有的大量內(nèi)源污染物也要加以防控,以降低入庫營養(yǎng)鹽含量,控制內(nèi)源污染釋放量,進而減緩水體富營養(yǎng)化過程。
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X524

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