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。     

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.     

黄河流域农用地非点源磷污染危险性评价

 化肥的施用为中国的粮食的增产起到了不可忽视的作用，但是不合理的盲目施肥会对环境产生不良影响，特别是农田养分流失造成的农业非点源污染。为了系统、全面的识别黄河流域农用地磷流失风险高低的空间分布情况和主要影响因子，服务于农业面源污染防治和现代化农业管理，本研究以地理信息系统（GIS）的空间分析功能和养分平衡计算等方法为依托，参照国际常用的磷指数法尝试性的对黄河流域主要农用地进行了农业非点源磷污染风险评价，结果表明：风险指数以中高为主，分别占流域的41.85%和34.85%，主要分布在黄河沿岸及中下游农业开发地区，而低和很高的分别占到了11.62%和11.69%，分别集中位于流域的中部地区和东部广大下游冲积平原地区, 此流域属于农用地磷流失风险指数中等的流域。     

汤浦水库流域非点源污染的时空分布及情景分析

为了定量研究汤浦水库流域内非点源污染物的时空分布状况。建立了基于SWAT模型的流域非点源污染模型,并对模型中各参数进行率定和验证。模拟结果显示:流域内泥沙、有机氮和有机磷的流失主要与降雨相关,集中于汛期;空间上,各类污染物来源具有一致性,主要来自流域东部和南部地区;此外,不同土地类型年产污负荷各异,其中农业用地单位面积产污负荷较高。情景分析表明:农业生产方式和土地利用类型的改变对流域非点源负荷产生了一定影响。本研究成果将为控制汤浦水库流域非点源污染提供科学依据。     

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。     

基于RS和GIS的小流域土壤侵蚀量估算研究

介绍了修正通用土壤流失方程及各因子算法．选取三峡库区太平溪小流域为研究区域,通过遥感和野外调查进行信息采集,建立了流域环境数据库．在GIS支持下,根据土壤流失监测模型对数据库实施运算操作,估算了流域土壤侵蚀量。     

基于GIS和USLE的卧龙地区小流域土壤侵蚀预报

为探讨卧龙地区流域土壤侵蚀的空间分布格局及土地利用/覆盖对流域土壤侵蚀的影响,以2000年卧龙地区两流域土地利用图、数字高程模型和土壤类型分布图为基础,利用通用土壤流失方程(USLE)模型与地理信息系统(GIS)技术结合的方法对卧龙流域土壤侵蚀进行模拟。结果表明,基于流域产流产沙的土壤侵蚀预报效果较好,渔子溪年均侵蚀模数为55.2t/(km2·a),寿溪年均侵蚀模数为568.4t/(km2·a),但两流域土壤侵蚀格局存在一定的差异。不同土壤侵蚀系统分布格局及土地利用单元上土壤侵蚀强度的差异是造成两流域土壤侵蚀预报结果差异的重要原因。     

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.     

空间聚类在农业非点源污染研究中的应用

根据上海地区遥感图像的解译信息，结合地理信息系统 (GIS) 的空间分析功能，以上海市青浦区为例，建立了在多种空间因素影响下确定农业非点源污染负荷的流域分配方法，在此基础上，运用空间聚类中的K-均值法对研究区内的水系污染状况进行了聚类分析，得到了研究区农业非点源污染物的空间分布特征，从而为流域内非点源污染的管理提供了理论依据.     

GIS支持下的土壤侵蚀动态变化研究:浙江一例

土壤侵蚀是土地退化的主要原因，也是导致生态环境恶化的重要因素，开展土壤侵蚀动态模拟研究具有重要意义．地理信息系统(GIS)因其强大的空间分析功能，为土壤侵蚀动态分析研究提供了有力支持．根据美国通用水土流失方(USLE)，以GIS软件为支持，以浙江省横溪流域为例，对该流域1990年至2003年土壤侵蚀动态变化进行模拟，并对流域内不同土地利用方式下的土壤侵蚀进行了动态评估，探讨了土壤侵蚀变化与土地利用变化的关系，为横溪流域今后的土壤侵蚀动态预测提供参考．     

土壤中三卤甲烷前驱物质面源负荷估算模型

土壤中的三卤甲烷(THMs)前驱物质在降雨过程中产生对水体的面源污染负荷。建立了一个以三卤甲烷生成潜能(THMFP)为指标的面源污染负荷估算模型。模型由降雨一径流模型和污染物输出模型两部分组成，用以实现对不同土壤条件、降雨条件下THMFP面源污染负荷的估算。     

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.     

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.     

用AGNPS模型对农田侵蚀控制方案的模拟

非点源污染负荷计算模型 ,可为污染控制提供有效的决策支持。将 AGNPS(agricultural non- pointsource)模型与地理信息系统 (GIS)技术相结合 ,在建立云南省捞鱼河小流域试验区基础信息数据库的基础上 ,根据现场观测数据 ,对模型进行了标定 ,并模拟评价了几种常用的侵蚀控制措施的效果。结果表明 ,AGNPS模型可以用于试验区。模型模拟的结果与已有经验和试验区的实际情况符合较好 ,可以为制定流域侵蚀控制规划提供有价值的参考     

太湖西苕溪流域非点源污染研究述评

西苕溪是太湖重要的来水支流,非点源污染是导致西苕溪水质恶化的主要因素,鉴于对防治太湖富营养化和水华等环境问题的关注,近年来有不少对太湖水源区非点源污染的研究.本文从非点源污染源调查、污染负荷估算与模拟、污染的影响因素与机理等方面初步梳理了近年来西苕溪流域非点源污染的研究进展.明确了西苕溪流域非点源污染的一些基本特征,如...     

长三角小流域AnnAGNPS模型参数敏感性及适用性评价

【目的】研究年度农业非点源污染模型(Annualized agricultural non-point source pollutant loading model,AnnAGNPS)在沛桥河小流域的参数敏感性与适用性,为长三角地区的流域综合管理工作提供数据支撑和科学依据。【方法】以长江中下游水阳江水系沛桥河小流域为研究区,采用差分灵敏度分析(differential sensitivity analysis,DSA)方法进行参数敏感性分析,通过相关系数(R²)、效率系数(E)以及相对误差(E_R)来综合评价模型的适用性。【结果】对研究区径流、总氮与总磷输出模拟最敏感的参数是径流曲线数(CN),对泥沙输出模拟敏感性程度最高的参数是CN、土壤可蚀性因子(K)、水土保持因子(P)与作物管理因子(C),且均呈正相关影响特征。验证期(2015—2018年)汛期与非汛期径流、泥沙、总氮与总磷的相关系数(R²)、效率系数(E)均大于0.80,相对误差(E_R)的绝对值均小于12%;模型对径流与泥沙汛期的模拟精度均高于非汛期,而对总氮与总磷负荷非汛期的模拟精度略高于汛期。【结论】校准后的AnnAGNPS模型应用于沛桥河小流域的模拟效果较好,可用于辅助长三角低山丘陵区农业小流域非点源污染与水土流失管理决策。     

SWAT模型的研究进展及展望*

研究目的：综述SWAT模型在国内外的研究进展并进行应用展望。研究方法：文献资料法、理论评述与现状结合分析法。研究结果：梳理SWAT模型在国内外的流域水文水资源管理中应用成功的案例,归纳并评述了SWAT模型在径流模拟、土壤侵蚀、非电源污染、蒸腾蒸发以及土地利用/覆被变化、气候变化对径流的影响六个方面的研究进展,指出了当前研究中存在数据资料不完备、模拟精度较低、模型自身具有局限性等问题。应用展望：为进一步满足社会需求,对SWAT模型模拟土壤质地对径流的影响以及SWAT模型与WRAP模型、WEAP模型等耦合使用进行了展望。     

滇池流域大棚种植区面源污染模拟

相对于传统的露天种植,塑料大棚改变了降雨径流和土壤侵蚀过程,进而影响面源污染物的产生。为定量研究滇池流域大棚种植区的面源污染负荷情况,选择滇池东岸某示范区为研究对象,利用清华大学开发的IMPULSE模型对其暴雨径流过程进行模拟研究,估算大棚种植区的污染负荷,总结出大棚种植区暴雨径流和面源污染的基本特征。研究表明,塑料大棚有增加地表径流量和减少地表侵蚀和面源污染两方面的作用。     

Ecological benefits of compound ridge culture in hillside orchard in the Three Gorge Reservoir Area

Based on contour tillage of wide ridge and furrow covering and agro-forestry, this paper sets up a compound ridge culture mode in hillside orchards and introduces a long-term observation to the mode＇s effects on ecological benefits of water and soil conservation. A five-year study shows that compound ridge culture in hillside orchards is effective in water and soil conservation, especially in reducing soil erosion. Compared with the traditional management modes of orchards, compound ridge culture has reduced runoff amount by 41.96%-57.96%, soil erosion amount by 55.47%-67.75%. Compound ridge culture also brings an obvious reduction of soil nutrient loss and of non-point source pollution, which is of great importance for keeping and increasing the productivity of hillside orchards in the Three Gorge Reservoir Area.     

深圳茜坑水库小流域非点源污染负荷估算

茜坑水库是深圳市重要的饮水源水库,非点源污染防治任务严重.该文研究根据地貌特征和土地利用情况,利用通用土壤侵蚀方程计不同土地利用类型区域的土壤侵蚀量,选择若干不同类型的非点源污染产生区域,进行降雨带来的径流水质的同步监测,分析污染量的特点.结果表明:林地和农业用地单位面积土壤流失量比较严重;农业用地和居住地是氮、磷等污染物的重点区域.