安家沟流域面源污染机理过程与模拟研究

发布时间：2020-07-06 07:43

【摘要】：本研究以甘肃半干旱黄土丘陵沟壑区安家沟小流域为研究对象,采用水质化验与SWAT模型相结合的方法,对流域面源污染程度、污染物来源进行研究,量化分析安家沟流域坡面、沟道面源污染负荷,构建适于安家沟流域的径流泥沙及面源污染模型,并利用称钩河流域对面源污染模型进行验证,得出如下主要结论:(1)面源污染来源及污染程度观测的两条小流域面源污染严重,水质状况堪忧。安家沟小流域22项可能产生面源污染的指标进行了检测,在不同土地利用措施径流中,污染物CODMn、BOD5、NO2-N、NH3-N、TP、F-、Cr6+、TN 8项超标,坡面径流主要污染物总负荷为2.018 kg?hm-2,是沟道径流污染物总负荷的2.68倍,说明坡面污染物是小流域水质污染的主导因素。污染物在径流过程中均出现衰减,衰减比例达62.68%。(2)不同土地利用类型水质分析受土地利用措施、侵蚀土壤及径流特性的综合影响,不同土地利用措施污染物排放差异较大,地表径流量水质均超标,平均超标倍数为3.45倍。劣Ⅴ类水质超标倍数:灌木林平均超标4.38倍,农地平均超标3.96倍,乔木林平均超标3.63倍,荒坡平均超标3.53倍,草地平均超标3.40倍,沟道为1.19倍。受此影响,沟道水质为Ⅴ~劣Ⅴ类。(3)安家沟流域SWAT径流泥沙模型基于SWAT模型对安家沟流域进行了SWAT模型构建,并对安家沟流域1982—2010年逐月径流泥沙过程进行了模拟,利用Nash-Suttcliffe效率系数Ens、拟合系数R2对模拟值和实测值进行计算,校准期径流、泥沙的拟合系数R2分别为0.73、0.70,Nash-Suttcliffe系数Ens分别为0.71、0.62;验证期径流、泥沙的拟合系数R2为0.69、0.68,Nash-Suttcliffe系数Ens分别为为0.68、0.61。均达到了模型评价的标准,结果具有一定的可信度。在此基础上,利用模拟的参数建立安家沟流域径流泥沙SWAT模型。(4)小流域面源污染模型采用平均浓度估算法,利用SWAT径流模型,构建安家沟小流域面源污染模型,同时在称钩河小流域进行验证,模型相对误差为-14.8%,在误差可接受的范围(±20%)之内,说明实验所得面源污染模型在该流域具有实用性。
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X52

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本文编号：2743353