中国南方丘陵区非点源污染过程模拟研究进展
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《基于SWAT模型的南四湖流域非点源氮磷污染模拟及湖泊沉积的响应研究》篇一一、引言随着工业化和农业现代化的快速发展,非点源污染已成为当前水环境治理的重要难题。
南四湖流域作为我国重要的淡水湖泊群,其非点源氮磷污染问题日益严重,对湖泊生态系统和人类社会经济发展造成了严重影响。
因此,对南四湖流域非点源氮磷污染的模拟及湖泊沉积的响应研究具有重要的现实意义。
本文基于SWAT(土壤和水评估工具)模型,对南四湖流域的非点源氮磷污染进行模拟,并探讨其对湖泊沉积的影响。
二、研究区域与方法1. 研究区域本研究以南四湖流域为研究对象,包括江苏省、安徽省和山东省的部分地区。
2. 方法本研究采用SWAT模型对南四湖流域的非点源氮磷污染进行模拟。
SWAT模型是一种物理驱动的分布式水文模型,能够模拟流域尺度的水循环过程和污染物迁移转化。
通过收集南四湖流域的气象、土壤、地形等基础数据,以及氮磷等污染物的排放数据,建立SWAT模型,对非点源氮磷污染进行模拟。
三、南四湖流域非点源氮磷污染模拟1. 模型构建与参数率定根据南四湖流域的基础数据,构建SWAT模型,并通过对历史数据的率定,确定模型的参数。
率定过程中,采用试错法对模型参数进行调整,使模型能够较好地反映南四湖流域的水文特征和污染物迁移转化规律。
2. 模拟结果分析通过SWAT模型模拟南四湖流域的非点源氮磷污染情况,分析污染物的来源、迁移路径和转化规律。
结果表明,南四湖流域的非点源氮磷污染主要来源于农业活动、生活污水和工业废水等。
其中,农业活动是主要的氮磷污染来源,生活污水和工业废水也对非点源污染产生了重要影响。
四、湖泊沉积的响应研究1. 湖泊沉积特征分析通过对南四湖湖泊沉积物的采样和分析,研究湖泊沉积特征。
结果表明,湖泊沉积物中氮磷等污染物的含量较高,表明湖泊受到了非点源氮磷污染的影响。
2. 湖泊沉积与非点源污染的关系通过对比分析湖泊沉积物中污染物含量与非点源污染的模拟结果,发现湖泊沉积物中氮磷等污染物的含量与非点源污染的来源、迁移路径和转化规律密切相关。
《基于SWAT模型的南四湖流域非点源氮磷污染模拟及湖泊沉积的响应研究》篇一一、引言南四湖流域作为我国重要的湖泊群之一,其水环境质量直接关系到当地生态系统的稳定和人民的生活质量。
然而,近年来随着流域内人类活动的增加,非点源氮磷污染问题日益严重,对南四湖流域的水环境和湖泊生态系统造成了严重威胁。
因此,本研究基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型,对南四湖流域的非点源氮磷污染进行模拟,并探讨其对湖泊沉积的响应机制。
二、研究区域与方法2.1 研究区域本研究以南四湖流域为研究对象,包括湖泊及其周边地区。
该流域地理位置重要,人类活动频繁,是研究非点源氮磷污染及湖泊沉积响应的理想区域。
2.2 研究方法(1)SWAT模型应用本研究采用SWAT模型对南四湖流域的非点源氮磷污染进行模拟。
SWAT模型是一种分布式水文模型,能够综合考虑气候、土壤、地形等多种因素,对流域尺度的水循环和污染物的迁移转化进行模拟。
(2)数据收集与处理收集南四湖流域的气象数据、土地利用数据、土壤数据等,对数据进行处理和分析,为SWAT模型的参数设置和模拟提供依据。
(3)湖泊沉积物分析采集南四湖流域的湖泊沉积物样品,通过实验室分析,了解沉积物的氮磷含量、粒度分布等特征,为研究非点源氮磷污染对湖泊沉积的响应提供依据。
三、SWAT模型在南四湖流域的应用3.1 模型参数设置根据收集的数据,设置SWAT模型的参数,包括气候、土壤、地形、植被等。
通过试错法等方法,对模型参数进行优化,使模型能够更好地反映南四湖流域的实际状况。
3.2 模拟结果分析利用优化后的SWAT模型,对南四湖流域的非点源氮磷污染进行模拟。
通过分析模拟结果,了解非点源氮磷污染的来源、迁移途径和影响因素。
同时,结合湖泊沉积物分析结果,探讨非点源氮磷污染对湖泊沉积的响应机制。
四、非点源氮磷污染对湖泊沉积的响应4.1 氮磷含量变化通过分析湖泊沉积物的氮磷含量变化,发现非点源氮磷污染对湖泊沉积物的氮磷含量产生了显著影响。
基于SWAT模型的紫色土丘陵区农业小流域非点源氮、磷输出模拟研究薛菲;唐家良;赵举;章熙锋;申东;王芮【摘要】[Objective] Agricultural non-point source pollution was the main cause of water eutrophication in hilly area of purple soils.The small watershed in purple soil area experienced intense farmingactivities,however,the agricultural watersheds in this area were the lack of observed data and prediction tools of nitrogen and phosphorus export fluxes from agricultural catchments.Therefore,it is difficult to develop good solutions aiming at the mitigation of nitrogen and phosphorus in small watershed scale.[Method] In the present study,SWAT was used in a watershed with area of 12.36 km2 in typical purple soil region of upper Yangtze River.According to the measured data,SWAT model was adjusted to simulate the river discharge and non-point source pollution processes.[Resuh] SWAT succeeded in of monthly and daily discharge simulation with satisfactory performance in the study area (R2 =0.6-0.9,Ens =0.55-0.9),and SWAT could simulate the transportation of nitrogen and phosphorus with good fitness based on monthly interval (R2 =0.75-0.91,Ens =0.72-0.80).It was proved the SWAT could be successively applied in a complex agricultural watershed (10 km2) at hilly area of purplesoil.[Conclusion] The critical source areas for non-point source nitrogen and phosphorus were identified,so as to formulate countermeasures preventing nonpoint source pollutions in the study region.%[目的]农业非点源污染是造成水体富营养化的重要形式,紫色土丘陵区小流域农耕活动频繁,缺乏对农事操作所导致的氮、磷迁移通量的模拟和预测工具,从而难以针对小流域尺度氮、磷流失制定优化的非点源污染减控措施.[方法]本研究将SWAT运用在面积为12.36 km2的典型紫色土丘陵区农业小流域.通过实测数据率定模型参数,模拟了小流域水文过程和氮、磷污染物迁移过程.[结果]SWAT2012能够很好地模拟每日径流、泥沙输出(决定系数R2> 0.60,纳什系数Ens >0.55),同时可模拟月步长氮、磷污染物输出过程(决定系数R2 >0.75,纳什系数Ens>0.72),说明SWAT模型可有效地进行丘陵区较小尺度小流域(10 km2)面源污染输移模拟和预测.[结论]模拟结果可得出,氮、磷污染物的关键源区主要位于小流域沟谷区,通过建设河岸缓冲带可有效防止地表和地下径流途径的氮、磷损失.【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2017(030)005【总页数】8页(P1145-1152)【关键词】SWAT;非点源污染;紫色土;农业小流域;关键源区【作者】薛菲;唐家良;赵举;章熙锋;申东;王芮【作者单位】中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;乐山市产品质量监督检验所,四川乐山614001;中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】S143.93【研究意义】如何能够有效地进行农业非点源污染控制,进而在农村地区广泛开展水环境管理以及小流域综合治理,首先需要进行科学的水质评价和预测。
非点源污染防治技术研究随着城市化进程的不断加速,非点源污染问题日益突出,对环境和人们的健康造成了严重的威胁。
解决这一问题的关键在于研发和应用非点源污染防治技术,以便实现可持续发展并保护环境。
一、原理与方法非点源污染的主要特点是广泛分布、强度低、时空变化明显。
因此,在非点源污染防治技术的研发中,要考虑到不同污染名义要素,如径流、颗粒物、氮和磷等,以及不同地域、不同季节所呈现出来的变化。
针对这一问题,研究人员在气候、土壤、植被等方面进行了广泛的实验研究。
例如,通过建立水文模型,研究径流过程中各个要素的相互作用和影响,以便有效预测和管理非点源污染。
同时,优化土壤保水性、改善水土保持能力也是非点源污染防治技术的重要方向。
二、关键技术在非点源污染防治技术的研究和应用中,有几项关键技术尤其值得关注。
1. 绿色工程技术随着城市化的快速发展,人们对城市绿地的需求也越来越大。
在城市规划和建设中,绿色工程技术可以有效地防治非点源污染。
例如,通过建设湿地,利用湿地植物的吸附作用,可以减少颗粒物和溶解性污染物的排放。
此外,绿色覆盖工程、植被修复等技术也被广泛应用于非点源污染防治中。
2. 水环境治理技术水环境治理也是非点源污染防治的关键技术之一。
研究人员通过对不同污染物的溶解度、氧化还原性、稳定性等特性进行研究,提出了一系列有效的治理措施。
例如,在水体中注入一定比例的氧气,通过氧化反应使有机污染物转化为无机物;还可以利用生物修复技术,通过添加某些微生物来分解和转化污染物。
3. 农业、畜禽养殖环境治理技术农业和畜禽养殖是造成非点源污染的重要原因之一。
因此,在农业和畜禽养殖环境治理技术的研究中,研究人员采用了多种方法。
例如,在农田中使用有机肥替代化学肥料,可以减少化学肥料对地下水的污染。
三、挑战与展望尽管非点源污染防治技术在一定程度上取得了一些成果,但仍然存在许多挑战。
1. 缺乏综合管理机制当前,非点源污染防治技术尚未形成一套完整的综合管理机制。
基于暴雨管理模型的长江流域丘陵城镇面源污染控制方案效果评估目录1. 内容综述 (2)1.1 课题背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 研究目标和思路 (5)1.4 研究范围和方法 (6)2. 基础数据及模型构建 (7)2.1 长江流域丘陵城镇概况 (9)2.2 面源污染源预测 (10)2.2.1 污染物来源分析 (11)2.2.2 面源污染量估计 (12)2.3 暴雨管理模型构建 (13)2.3.1 模型原理与方法 (14)2.3.2 模型参数设定 (15)2.3.3 模型验证 (16)3. 方案设计与实施 (17)3.1 面源污染控制方案 (19)3.1.1 污染控制措施 (21)3.1.2 控制措施的技术路线 (22)3.2 方案实施效果评价 (23)3.2.1 数据获取 (24)3.2.2 指标体系 (25)3.2.3 评价方法 (26)3.2.4 评价结果分析 (27)4. 结果分析与讨论 (29)4.1 面源污染控制效果评估 (30)4.1.1 污染物排放情况 (31)4.1.2 水环境质量变化 (32)4.2 方案实施的经济效益与社会效益分析 (34)4.3 方案实施过程中存在的困难及建议 (35)5. 结论与展望 (36)5.1 结论概括 (37)5.2 研究展望 (38)1. 内容综述本报告旨在评估基于暴雨管理模型的长江流域丘陵城镇面源污染控制措施的效果。
首先,介绍了长江流域面临的水环境问题和面源污染的特点,强调了实施有效控制方案的必要性。
随后,详细描述了所采用的暴雨管理模型,包括模型的原理、数据支持、以及模拟设置等。
在此基础上,阐述了提出的面源污染控制方案,包括农业和非农业源的控制策略,以及城镇排水系统的改进措施。
评估方法采用了定量与定性的结合,通过模型模拟与实测数据对比,以及对控制方案实施前后的水质、水量变化分析,评估了方案的实际效果。
同时,通过问卷调查、现场访谈等方式,评价了公众对控制措施的接受度和满意度,以及方案对社区经济活动的影响。
中国非点源污染研究评述
黄虹;邹长伟;陈新庚
【期刊名称】《生态环境学报》
【年(卷),期】2004(013)002
【摘要】提出非点源污染较全面、准确的概念,总结归纳出非点源污染9个方面的来源,综述了国内非点源污染模型及其控制管理的研究情况,并针对目前国内非点源污染模型研究及其控制管理研究存在的问题,指出未来该领域研究的重点和方向.文章认为,在模型方面,应把微观机理模型推广到宏观尺度,与大型流域管理模型相结合,而污染物风险分析功能模型、地理信息系统支持下的专家系统软件等是研究重点;在控制管理方面,污染物排放总量控制规划、人工模拟与野外实验相结合、应用经济手段等是研究的发展方向.
【总页数】3页(P255-257)
【作者】黄虹;邹长伟;陈新庚
【作者单位】中山大学环境科学与工程学院,广东,广州,510275;南昌大学环境科学与工程学院,江西,南昌,330029;中山大学环境科学与工程学院,广东,广州,510275【正文语种】中文
【中图分类】X501
【相关文献】
1.AnnAGNPS和SWAT模型对非点源污染的适用性研究——以中国科学院盐亭紫色土生态试验站为例 [J], 高扬;朱波;周培;支月娥;唐家良
2.中国农业非点源污染防治措施研究 [J], 范力;张丹;段慧;杨洪霞;杨朋;罗彬
3.RS和GIS支持下农业非点源污染模型研究评述 [J], 高龙华;张行南
4.中国农业非点源污染现状及研究概况 [J], 李辉耀;周建红
5.中国非点源污染负荷计算研究现状与存在问题 [J], 刘庄;晁建颖;张丽;解宇锋;庄巍;何斐
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基于SWAT模型的非点源污染模拟研究——以增江流域为例的开题报告一、研究背景随着经济的快速发展和人口的增加,水环境污染问题已越来越严重,非点源污染成为水环境污染的主要来源之一。
非点源污染的特点是分散、多源、难以准确识别和监测,造成水环境恶化的影响程度大,严重威胁生态环境和人类健康。
因此,如何有效地识别、监测和治理非点源污染已成为当前水环境管理的重点和难点。
增江流域位于华南地区,是一个典型的农业流域,其中包括大面积的水稻田和果木园地。
在当地人民推动农业生产进步的同时,也必然带来了农业面源污染不可避免的问题,这一问题也日益成为当地水环境治理的重点。
SWAT模型是模拟流域水循环的模型,在国际上已经得到广泛地应用。
利用SWAT模型可以对流域的水循环过程进行模拟,同时可以模拟非点源污染的转移和汇集过程,为流域水环境管理提供科学支撑。
因此,基于SWAT模型对增江流域非点源污染进行模拟研究,对于实现当地水环境治理长远可持续发展具有重要意义。
二、研究目的和意义本文旨在基于SWAT模型对增江流域非点源污染进行模拟研究,具体研究目的包括:1.识别增江流域非点源污染的类型和分布特点,深入分析其来源及其对流域水环境的影响。
2.利用SWAT模型对增江流域水文过程进行模拟,得出流域径流量和水质组成情况。
3.基于SWAT模型对增江流域非点源污染进行模拟研究,探究降解和吸附过程的影响因素,加深对流域污染来源及其影响程度的认识。
4.提出针对增江流域治理非点源污染的建议,促进当地水环境保护和管理,推动农业生产持久发展。
该研究的意义在于提高农业生产安全水平、保障水资源安全、改善水环境质量、推动经济社会持续发展等方面都有积极的作用。
能够为当地水资源利用和管理提供科学依据,为区域生态保护和治理提供经验借鉴。
同时,对SWAT模型在非点源污染模拟领域的应用探索也具有参考价值。
三、研究内容和研究方法1.研究内容本文研究内容主要包括:(1)增江流域非点源污染类型和分布特点的识别。