基于改进单位线法的非点源污染负荷估算

Verworn于1978年首次将水文单位线引用到非点源污染负荷估算中,根据实测的污染物浓度、降雨和径流资料提出了定量计算非点源污染负荷的时段单位线——特征污染单位线CPG.该方法在实际应用中,特征污染单位线的推求存在困难,合轴相关图的精度也是该方法的主要制约因素.本文在分析该方法估算非点源污染不足之处的基础上,对其进行了改进,即将降雨量、施肥量、干期时间和场次降雨距离施肥后的时间4个影响非点源污染负荷产生的主要因素作为污染负荷单位线模型的输入,通过分析这4个因素对污染负荷浓度的影响,基于2003—2007年柴河水库流域72场降雨-产流-产污过程建立了相关关系,并类比于水文单位线法推求出了污染负荷浓度单位线.将获得的污染负荷浓度单位线应用于预测柴河水库流域2008—2009年污染过程,模拟得到的2008和2009年流域出口断面总磷质量浓度过程与实测过程纳什效率系数分别达到0.49和0.70.结果表明,改进后的单位线法估算非点源污染具有一定可靠性.     

基于SWAT模型的流域非点源污染模拟

利用SWAT(soil and water assessment tool)模型,在GIS技术支持下,通过构建模型所需的空间数据库和属性数据库,以黑龙江蚂蚁河流域为研究区域进行流域非点源污染的模拟研究.分别在时间和空间尺度上对研究区域非点源污染负荷分布进行分析,识别出非点源污染严重的区域及其影响因素.结果表明:在时间尺度上,非点源污染物负荷与降雨量和径流量有较强的相关关系;在空间尺度上,流域西南部地区非点源污染较为严重;不同土地利用类型的非点源污染负荷不同,耕地的非点源污染单位面积负荷最高,疏林地次之,林地等其他土地利用类型的单位面积负荷较小.     

基于SWAT的柴河水库流域非点源污染识别与评价

基于SWAT模型,以山区饮用水水源控制单元——柴河水库流域为例,分析了流域非点源污染的主要来源和构成,并就非点源污染模型识别和输入方法进行了讨论.在径流和泥沙过程模拟的基础上,对流域非点源污染进行了模拟识别和评价.结果表明,SWAT模型对柴河水库流域的径流、泥沙和水质模拟适应性较好,趋势匹配较理想,但部分年份模拟峰值存在一定偏差.空间分析表明柴河水库流域非点源污染表现出显著的空间分布特征,氮和磷的产生主要集中于河流中下游农业生产区域;贡献率分析表明化肥施用和畜禽养殖污染对氮、磷贡献较大,是流域非点源污染控制的重点.     

密云水库流域非点源污染识别

采用经过参数率定和模型验证的密云水库流域非点源SW AT模型系统,对非点源污染时空变化、负荷关键区进行了识别,并针对不同的流域管理情景进行了情景分析。丰水年和平水年非点源污染流失主要发生在汛期,在枯水年时汛期流失比例有所降低。农牧业活动发达的区域是非点源污染流失的关键区域,森林和草地区域非点源污染流失则较低。削减畜禽养殖排放污染物和减少化肥的使用,能有效地降低潮河流域TN、TP入库负荷,并能一定程度上削减白河流域TP入库负荷,但对TN入库负荷削减较少。削减大阁镇、赤城县城生活点源入河量对降低潮、白河TN入库负荷影响较小,但对降低TP入库负荷影响较大。     

涟水流域非点源污染特征

依托GIS软件平台,将SWAT模型应用于湘江支流涟水流域,对涟水流域径流、泥沙及非点源氨氮、总磷污染负荷进行模拟计算.研究结果表明,基于SWAT模型的涟水流域非点源污染模拟是可行的.通过统计分析揭示了涟水流域非点源污染的时空分布规律;通过对比不同施肥水平和不同时期土地利用情景下非点源污染负荷,揭示了施肥水平及土地利用对...     

黄土高原水土流失型非点源污染过程模拟研究进展

黄土高原严重的水土流失造成了土壤氮磷流失,不仅降低了化肥的利用率,而且对水环境造成了潜在威胁。从黄土高原区水土与养分流失的典型性入手,剖析和总结了黄土高原区基本概况、水文过程、土壤侵蚀、水土流失型非点源污染过程模拟及防控策略等的研究进展。针对目前黄土高原区尤其是黄土丘陵沟壑区非点源污染研究较少,提出了未来黄土高原地区非点源污染的研究方向与建议：黄土区非点源污染物流失机理,非点源污染负荷估算方法,流域水、沙、污染物耦合模型以及3S 技术与流域非点源污染防控决策耦合应用等。     

基于水文水质资料的非点源输出系数模型参数确定方法及其应用

非点源污染模型是目前开展非点源污染研究的主要手段.针对非点源污染模型中的输出系数模型,提出了一种基于历史水文水质资料的参数确定方法.该方法通过在研究区中筛选若干个小流域,根据污染物质量守恒原则,得到各营养源的输出系数.该方法对长江上游2000年的总氮(TN)负荷模拟值为156.19万t,其与实际监测值的相对误差为21.90%,这对于长江上游这样的超大流域而言,模拟精度在可接受范围内.本文提出的参数确定方法简便可行,对参数要求低,且精度较好,适合于对我国非点源污染监测资料缺乏地区以及大中尺度流域的非点源污染负荷研究,因此具有其理论和现实意义.     

基于SWMM模拟的快速城市化地区洪峰径流和非点源污染控制研究

为避免城市内涝、控制非点源污染, 利用现场监测和模型模拟的方法研究快速城市化地区非点源污染的特征和控制。采用SWMM模型(Storm Water Management Model)模拟研究区的暴雨径流过程和非点源污 染负荷, 分析对比下垫面加入LID (low impact development)和BMPs (best management practices)措施的控制效果。结果表明, LID作为一种离散型城市降雨径流控制装置, 可以有效地减小研究区的径流系数、洪峰流量和非点源污染物负荷。BMPs工程性措施(不透水调蓄池)对研究区的洪峰流量和非点源污染物负荷也有较好的控制效果, 但是对径流总量没有影响。在研究区联合使用这两种措施, 可以更大程度地减小洪峰流量和非点源污染物负荷, 同时减小径流系数。     

基于SWAT模型的渭河流域非点源氮污染分布式模拟

以渭河华县断面以上流域为研究区,应用SWAT模型对该区域的径流、泥沙及氮污染负荷的产生与输出过程进行模拟计算.利用华县站1987-1988年的实测月径流、泥沙和污染物数据进行模型的调参计算,用1989-1990年的实测月径流、泥沙和污染物数据对模型进行验证,验证结果表明模型基本合理可行,可用于渭河流域非点源污染的模拟计算.利用率定好的模型对不同典型年进行了模拟计算,根据模拟结果对该区域的径流、泥沙和氮污染负荷的时空产生与输出特点进行了分析,为流域非点源污染防治规划提供科学依据.     

流域水环境模型及应用

 流域水环境模型是研究流域水环境问题的重要工具。梳理了流域尺度水环境污染模型及水质风险评价方面的模型,基于流域水环境的污染负荷、水质模拟对整个流域合理规划、管理管控的重要性,从水环境污染负荷模型、水质模拟模型及水环境质量评价3个层面,探讨了各类水环境模型的特征及适用性。结合农业非点源与城市非点源污染负荷模型、稳态与动态模拟水质模型、确定性与不确定性水质评价模型,剖析了流域水环境模型的研究应用进展。     

基于特征负荷法的渭河林家村断面以上流域污染物负荷估算

以渭河林家村断面以上流域为研究对象,以氨氮和化学需氧量为水质参数,根据该流域点源污染与非点源污染的排放特点提出了一种估算污染负荷的新方法,即特征负荷法,计算得到了现状年(2007年)丰、平、枯水期渭河林家村断面以上流域点源污染负荷和非点源污染负荷。结果表明:渭河林家村断面以上流域全年点源污染排放稳定,全年非点源污染排放量变化较大,丰、平和枯水期的氨氮和化学需氧量非点源污染负荷占全年总污染负荷比例依次减少。     

潮河流域非点源污染关键区识别及其管理措施研究

选取SWAT模型,对潮河流域径流、泥沙及非点源污染过程进行模拟.在对模型进行率定和验证的基础上,参照土壤侵蚀模数与国家地表水环境质量标准对土壤侵蚀及总氮污染关键区进行识别.最后分别在土壤侵蚀和总氮污染关键区设置污染控制情景,对控制措施成效进行模拟和评价.结果表明,SWAT模型可以较好地模拟潮河流域水文过程和污染物迁移转化过程;流域20.9%的区域为轻度土壤侵蚀区,39.8%的区域为总氮风险区;梯田、等高耕作、退耕还林还草和减少化肥施用量等措施都不同程度地对非点源污染负荷起到一定的削减效果.     

改进的输出系数法在农业污染源估算中的应用

农业污染源是非点源污染的重要来源,了解农业污染源现状是研究流域非点源污染的前提.该文考虑了降雨和地形特征对污染物迁移的损失,并给出了降雨与地形特征对流域农业源污染损失系数的确定方法,研究了改进的输出系数模型.将改进的输出系数模型应用于鄱阳湖流域的4个小区域内,并分别计算4个小流域的降雨和地形特征影响因子,对各种污染物输出系数进行率定和验证,使改进后的输出系数模型更符合农业源污染物运动机理,通过计算发现,部分模拟精度有所提高,并得到了一组适合鄱阳湖流域农业源非点源污染物的输出系数,将其应用到整个鄱阳湖流域的农业源污染物的快速估算,为鄱阳湖流域非点源污染控制提供了科学依据.     

水库型饮用水水源地非点源污染控制技术方法

为了改善水库型饮用水水源地普遍存在的富营养化和水质达不到功能区划要求的现状,以合肥市为例,在现状调查的基础上,应用功能性模型中国土壤流失预报方程并适当地进行修正,对非点源污染负荷和水环境容量进行了定量分析,得出了非点源污染的主要来源和污染规律,并据此提出了水库型饮用水水源地非点源污染的控制技术方法.     

东圳水库流域氮磷面源污染现状调查与分析

面源污染已成为当前水环境的重要污染源。该文以莆田东圳水库流域为研究背景,通过对其2017年各类污染源进行统计调查,结合库区和入库河流水质监测,研究东圳水库流域氮磷面源污染的主要来源与负荷。结果表明,东圳水库流域的主要污染物为总氮和氨氮,主要污染源是农田径流,农业面源污染贡献了66.3%的总氮负荷。相应的,提出了东圳库区氮磷面源污染的控制措施。     

南水北调中线陕西水源区非点源总氮负荷估算

目的 估算南水北调中线陕西水源区非点源总氮污染负荷并分析其影响.方法 利用输出系数法计算水源区非点源,TN污染负荷.结果 水源区陕西汉丹江流域非点源TN约为8.2×104t/a,主要来自汉江流域.结论 非点源污染是影响陕西水源区水环境质量的一个重要方面,陕西水源区非点源污染的控制管理已刻不容缓.     

东洞庭湖区域非点源农业污染负荷评估

在我国,规模农业面源污染已成为影响湖泊流域水环境质量与环境状况的重要原因之一.本文通过相关污染系数与污染源统计的方法对东洞庭湖流域的非点源污染总量与污染负荷进行了估算,分别对农田、生活、畜禽养殖、水产养殖等不同类型非点源污染源的污染负荷进行了计算.研究结果表明,畜禽养殖和生活污染是东洞庭湖流域非点源污染的主要负荷来源,特别是畜禽养殖的TN、TP、COD污染负荷占该区域总污染负荷的63.1%、82.2%、62.5%,其次是城市和农村生活污染负荷.今后东洞庭湖区域应将畜禽养殖业以及生活污染作为该区域非点源污染控制的重点对象,并完善相关农业环境保护政策.     

东辽河辽源段非点源污染估算与变化规律分析

控制非点源污染排放成为东辽河辽源段水污染治理的重要环节。本文采用枯水期日均污染负荷对径流分割法进行了修正,将其应用于东辽河辽源段非点源COD和氨氮负荷的估算,并运用Pearson相关系数分析非点源污染负荷与当地降水量之间的相关性。研究表明,东辽河辽源段非点源污染具有年际变化大、年内分布不均的特点,非点源COD占比约为50-65%,非点源氨氮占比约为30-50%,该河段非点源污染严重;东辽河非点源污染年内月际分布不均、月际变化大,COD主要集中在7、8月,主要由夏季大量降水引起;氨氮则有3月和7月两次高峰,主要是由于污染物随春季融雪入河和夏季汛期与水冲刷共同导致;非点源污染与降水量具有较强的相关性。     

瑶湖流域非点源氮、磷负荷估算及其控制对策

利用ArcGIS10.0软件,划分了瑶湖流域的范围,并提取了土地利用类型及其面积,在流域调查的基础上,参考国内外相关研究方法,按照农村与城镇生活污染(A类污染)、畜禽养殖污染(B类污染)、村镇与农业径流污染(C类污染)和水产养殖污染(D类污染)等4种污染来源,估算了瑶湖流域的非点源氮、磷污染负荷。结果表明:入湖氮、磷总负荷分别为346.3 t/a和102.8 t/a;B类污染是氮和磷污染的主要来源,其污染负荷占总负荷的比例分别为73.1%和85.3%;南昌县对B类污染的TN和TP贡献率大于青山湖区;南昌县对A类污染的TN和TP贡献率稍小于青山湖区;对于C类污染,TN贡献率大小为:水田村镇水浇地,TP贡献率大小为:村镇水田水浇地。在此分析基础上,提出了非点源N、P污染负荷控制对策。这为瑶湖流域水污染控制提供了理论依据和数据支撑,同时也为政府制定区域社会经济发展规划提供了决策依据。     

大宁河流域非点源污染不确定性分析

以大宁河流域为研究区,利用2000-2005年巫溪水文站实测的径流量、泥沙负荷对非点源污染模型进行参数率定和验证.采用蒙特卡罗方法分析径流量、泥沙负荷、吸附态氮、溶解态氮和总磷等非点源污染的不确定性影响因素.结果表明,如果忽略模型参数的不确定性会导致流域非点源污染负荷的低估,模型输入与输出的关系是非线性的.非点源污染的不确定性具有周期性变化规律,夏秋丰水期的不确定性大,春冬枯水期的不确定性小.并且径流的不确定性较小,泥沙和营养物的不确定性较大,不确定性来源与径流过程参数和土壤属性参数有很大关系.