基于WASP模型的赣江流域上游典型稀土矿区水质模拟及可视化

发布时间：2020-03-18 03:16

【摘要】：随着赣江流域范围内经济快速发展、稀土采矿业的迅速崛起、农业集约化程度的增强以及人口数量的增多,水污染情况日益严重,已经影响到周边居民的正常生活。本文以赣江流域上游典型稀土矿区龙南县水环境为研究对象,在WASP水质模型的基础上,综合运用GIS空间分析、土地利用分类、实地调查以及面源污染负荷核算等方法,模拟了龙南县主干河道中氨氮、总氮的水质污染状况,分析各污染指标参数灵敏度,探究面源污染负荷的不确定性,并应用地理信息系统(GIS)的地图输出功能及空间分析功能,实现了水质模拟结果的可视化展示以及确定流域重点控污河段,为赣江流域上游典型稀土矿区水污染控制和水质保护策略提供科学依据。主要研究内容与成果如下:(1)基于赣江流域上游典型稀土矿区水文、水质特性和实测资料,利用WASP水质模型构建了龙南县水域水质模型,在模型输入项:污染负荷中综合考虑研究区域内稀土开采所造成的面源污染负荷,采用改进的输出系数模型,运用矿区土地利用分类、GIS空间分析、输出系数的确定等方法,估算龙南县面源污染负荷。(2)使用构建的WASP水质模型,将2016年1月至2017年5月各断面实测数据作为样本数据对龙南县水域氨氮、总氮进行参数率定,得到部分重要的参数取值,并保证参数率定后的模拟结果相对误差均在30%以内,一致性均在0.85以上以及线性拟合程度均在0.9以上,污染物浓度变化趋势与实测值较为一致。(3)基于构建的WASP水质模型,对氨氮、总氮的主要参数进行了灵敏度分析。结果表明:氨氮的敏感参数是20℃的硝化速率常数、20℃的有机氮矿化速率和20℃的反硝化速率常数。硝化温度系数,反硝化温度系数和有机氨矿化温度系数其次,总氮的敏感参数与氨氮大致相同。并设置三种不同的模拟情景,对比分析该区域非点源污染负荷的不确定性,研究表明:区域内面源污染源对模型模拟精度影响程度从大到小分别为:增加化肥施用量增加采矿用地人口数量的增加,其中增加化肥施用量对总氮的影响最为明显,增加采矿用地造成的入河污染对氨氮的影响最为明显。(4)将GIS技术与WASP模型相结合的方法,对氨氮、总氮两类主要指标模拟结果进行可视化展示,利用ArcGIS的统计分析功能得出研究区域内两类指标各类水质所占河流长度比,结果表明,流域内不同水体的氨氮、总氮浓度在2016年1月13日至2017年5月20日中达到劣Ⅴ类的比例分别位25%~40%、63%~90%,年平均浓度达到劣Ⅴ类的流域长度占50%、75%,主干河道的污染程度为:濂江渥江桃江太平江。
【图文】：

技术路线图,研究方案,水质模拟,技术路线

研究方案技术路线图

支流,信丰县,赣州市,江西省

县位于江西省赣州市最南端，经纬度范围为东经 114.382 度24.488 度至 25.018 度，处于信丰县以南，广东省和平县、连市分别为定南县、全南县。该区域整体地貌西南处高，，东北地貌类型，分别为中山、低山、高丘和中丘。县内主要干流西北，共有支流 55 条，总河长度大约 764.5 千米，一级支流江等。图 2.1 为研究区域图。
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X52

【参考文献】