岔口小流域非点源污染模型AnnAGNPS参数不确定性分析
发布时间：2021-01-31 11:50
目前随着点源污染得到有效的治理,非点源污染成为造成环境污染的首要因素,是目前治理环境污染的关键。AnnAGNPS模型是众多非点源污染模型中应用最为广泛和成功的模型之一,是量化和治理非点源污染的重要工具。模型所需参数众多,结构复杂,参数和输入信息的不确性会直接导致模型对非点源污染模拟具有不确定性。对AnnAGNPS进行不确定性分析是识别模型不确定性来源和度量不确定性的过程。模型的不确定性主要来源于三个方面:模型自身结构的不确定性、模型参数的不确定性、模型输入信息的不确定性。对于模型自身结构的不确定性目前很难对其进行准确量化评价,一般通过在模型开发中对结构进行改进或模型的选择比较来间接地降低不确定性。因此如何准确量化参数对模型各输出变量不确定性的贡献成为当前需要迫切解决的问题之一。本文以黄土丘陵沟壑区——岔口小流域为研究区,选取可能对农业非点源污染模型AnnAGNPS产生影响的SCS径流曲线数、降雨侵蚀因子、饱和导水率、田间持水量、耕作管理因子、水土保持因子、土壤侵蚀因子、地形因子、沟道曼宁系数、化肥施用量等10个因子,采用修正的摩尔斯（Morris）分类筛选法,分析参数对模型模拟结果影响...
【文章来源】：山西农业大学山西省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１技术路线??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?Ｒｏａｄｍａｐ??－７－??
ＡｎｎＡＧＮＰＳ（Ａｎｎｕａｌｉｚｅｄ?Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ?Ｎｏｎ－ｐｏｉｎｔ?Ｓｏｕｒｃｅ?Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ?Ｍｏｄｅｌ）．ＡＩ；』种描定！ｉｎ＜：对流域一个时间段内每天累计的地表径流、土壤侵蚀、营养盐流失等进拟的分布式流域模型［｜４’３７］。该模型由美国农业部研发并广泛应用于农业非点究。模型具有４个特点：（１）物理概念模型；（２）输入参数简单；（３）?ｉ十算效率能够对流域进行长期模拟监测。??模型由水文、土壤侵蚀和污染物迁移模块构成。涉及Ａｒｃ－ＧＩＳ、ＡＧＮＰＳ－ＡｒｃＶｉ界面和ＡｎｉｉＡＧＮＰＳ?Ｉｎｐｕｔ?ＥｄｉｔｏｒｃＡｒｃ－ＧＩＳ主要用于模型所需基础信息数据的编数据显示；ＡＧＮＰＳ－ＡｒｃＶｉｅｗ集合界面主要用于提取所需相应地理参数，并将ＤＥ利用、土壤和气象数据进行空间叠加。将流域按集水区划分为不同分室，同时、上地利用和气象数据到每一个分室，形成类型属性相同的均质分室。分室中流、泥沙通过沟道进入河网，通过沟道运算到流域出口，最终实现对流域径流、模拟１３８］（图?２－１）。ＡＧＮＰＳ－ＡｒｃＶｉｅｗ?集合界面产生的?ＡｎｎＡＧＮＰＳ＿Ｃｅｌｌ．ｃｓｖＡＧＮＰＳ＿Ｒｅａｃｈ．ｃｓｖ?导入?ＡｎｎＡＧＮＰＳ?Ｉｎｐｕｔ?Ｅｄｉｔｏｒ?用于构建模型数掘库。??
积１３１．９１?ｋｍ２?（岔口把口站以上面积１２６．４８?ｋｍ２），地理坐标为东经１１０°３８＇?０１?＇??１１０°５０＇?０２＂，北纬３６°４７＇２６”？３６°５７Ｍ４＂。流域涉及永和县４个行政村，隰县和石??楼各一个自然村。研究区示意图见图３－１。??Ｎ??Ａ??＾?ｒ＂?Ｊ?＾??／?＾?？?上＼＾忻州市?，）??圓－１多多??０?１，８５０３，７００?７，４００?１１．１００?１４．８００??■ＫＺＺＭＫＺＩＭＭＭＭＭＭ?——?＾??图３－１岔口小流域位置??Ｆｉｇｕｒｅ．３－１?Ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｕｄｙ?ａｒｅａ??３．１．２地质地貌??流域属于晋西黄土残垣丘陵沟壑区。流域内山峦起伏，支离破碎，沟壑纵横。海拔??高程在１０２５－１４１５?ｍ，地形大致为东高西低。坡度主要集中在２５－６０度之间，地势陡哨。??流域整体形状呈扇形，具有典型的黄土侵蚀沟道发育特征，完整系数为０．６４，不对??称系数为０．０８。主沟发育充分，溯源侵蚀活跃，沟壑密度为４．３６?ｋｍ／ｋｍ２。??３．１．３气象水文??流域属于典型的暖温带半干旱大陆性季风气候，雨热基本同季，四季分明。春季干??－１２?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AnnAGNPS模型的苇子沟流域非点源污染模拟研究[J]. 涂宏志,侯鹰,陈卫平. 农业环境科学学报. 2017(07)
[2]基于AnnAGNPS模型的罗李村子流域水文模拟与评价[J]. 赵串串,高瑞梅,章青青. 水土保持研究. 2017(02)
[3]A semi-physical sediment yield model for estimation of suspended sediment in loess region[J]. Wei Si,Weimin Bao,Peng Jiang,Liping Zhao,Simin Qu. International Journal of Sediment Research. 2017(01)
[4]土壤侵蚀模型在黄土高原的应用述评[J]. 穆兴民,李朋飞,高鹏,赵广举,孙文义. 人民黄河. 2016(10)
[5]伏牛山区陶湾流域径流泥沙模拟误差分析[J]. 田耀武,王宁,刘晶. 水土保持研究. 2016(05)
[6]AnnAGNPS模型在黄土丘陵沟壑区小流域的适用性评价[J]. 闫胜军,郭青霞,闫瑞,赵富才,李洋旸. 水资源与水工程学报. 2016(01)
[7]基于农业非点源污染模型的桃溪流域日径流泥沙模拟[J]. 钟科元,陈莹,陈兴伟,刘梅冰. 水土保持通报. 2015(06)
[8]基于Bootstrap方法的自动泊车系统精度评价研究[J]. 马世典,江浩斌,吴狄,华一丁. 机械设计. 2014(12)
[9]基于扰动分析方法的AnnAGNPS模型水文水质参数敏感性分析[J]. 席庆,李兆富,罗川. 环境科学. 2014(05)
[10]关川河流域1995-2010年降雨特征及其水土流失效应[J]. 李海防,卫伟,邓居礼,王丽君. 水土保持通报. 2013(06)
硕士论文
[1]岔口小流域AnnAGNPS模型验证和坡改梯生态效益分析[D]. 闫胜军.山西农业大学 2014
[2]基于AnnAGNPS的辽河源头区小流域农业非点源污染研究[D]. 齐琳.湖南科技大学 2012
[3]AnnAGNPS模型在四岭水库小流域非点源控制中的应用研究[D]. 边金云.浙江大学 2012
[4]流域非点源污染模型的比较与不确定性研究[D]. 李明涛.首都师范大学 2011
[5]AnnAGNPS模型在巢湖马槽河流域的应用研究[D]. 鲍锦磊.合肥工业大学 2006
本文编号：3010808
【文章来源】：山西农业大学山西省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１技术路线??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?Ｒｏａｄｍａｐ??－７－??
ＡｎｎＡＧＮＰＳ（Ａｎｎｕａｌｉｚｅｄ?Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ?Ｎｏｎ－ｐｏｉｎｔ?Ｓｏｕｒｃｅ?Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ?Ｍｏｄｅｌ）．ＡＩ；』种描定！ｉｎ＜：对流域一个时间段内每天累计的地表径流、土壤侵蚀、营养盐流失等进拟的分布式流域模型［｜４’３７］。该模型由美国农业部研发并广泛应用于农业非点究。模型具有４个特点：（１）物理概念模型；（２）输入参数简单；（３）?ｉ十算效率能够对流域进行长期模拟监测。??模型由水文、土壤侵蚀和污染物迁移模块构成。涉及Ａｒｃ－ＧＩＳ、ＡＧＮＰＳ－ＡｒｃＶｉ界面和ＡｎｉｉＡＧＮＰＳ?Ｉｎｐｕｔ?ＥｄｉｔｏｒｃＡｒｃ－ＧＩＳ主要用于模型所需基础信息数据的编数据显示；ＡＧＮＰＳ－ＡｒｃＶｉｅｗ集合界面主要用于提取所需相应地理参数，并将ＤＥ利用、土壤和气象数据进行空间叠加。将流域按集水区划分为不同分室，同时、上地利用和气象数据到每一个分室，形成类型属性相同的均质分室。分室中流、泥沙通过沟道进入河网，通过沟道运算到流域出口，最终实现对流域径流、模拟１３８］（图?２－１）。ＡＧＮＰＳ－ＡｒｃＶｉｅｗ?集合界面产生的?ＡｎｎＡＧＮＰＳ＿Ｃｅｌｌ．ｃｓｖＡＧＮＰＳ＿Ｒｅａｃｈ．ｃｓｖ?导入?ＡｎｎＡＧＮＰＳ?Ｉｎｐｕｔ?Ｅｄｉｔｏｒ?用于构建模型数掘库。??
积１３１．９１?ｋｍ２?（岔口把口站以上面积１２６．４８?ｋｍ２），地理坐标为东经１１０°３８＇?０１?＇??１１０°５０＇?０２＂，北纬３６°４７＇２６”？３６°５７Ｍ４＂。流域涉及永和县４个行政村，隰县和石??楼各一个自然村。研究区示意图见图３－１。??Ｎ??Ａ??＾?ｒ＂?Ｊ?＾??／?＾?？?上＼＾忻州市?，）??圓－１多多??０?１，８５０３，７００?７，４００?１１．１００?１４．８００??■ＫＺＺＭＫＺＩＭＭＭＭＭＭ?——?＾??图３－１岔口小流域位置??Ｆｉｇｕｒｅ．３－１?Ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｕｄｙ?ａｒｅａ??３．１．２地质地貌??流域属于晋西黄土残垣丘陵沟壑区。流域内山峦起伏，支离破碎，沟壑纵横。海拔??高程在１０２５－１４１５?ｍ，地形大致为东高西低。坡度主要集中在２５－６０度之间，地势陡哨。??流域整体形状呈扇形，具有典型的黄土侵蚀沟道发育特征，完整系数为０．６４，不对??称系数为０．０８。主沟发育充分，溯源侵蚀活跃，沟壑密度为４．３６?ｋｍ／ｋｍ２。??３．１．３气象水文??流域属于典型的暖温带半干旱大陆性季风气候，雨热基本同季，四季分明。春季干??－１２?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AnnAGNPS模型的苇子沟流域非点源污染模拟研究[J]. 涂宏志,侯鹰,陈卫平. 农业环境科学学报. 2017(07)
[2]基于AnnAGNPS模型的罗李村子流域水文模拟与评价[J]. 赵串串,高瑞梅,章青青. 水土保持研究. 2017(02)
[3]A semi-physical sediment yield model for estimation of suspended sediment in loess region[J]. Wei Si,Weimin Bao,Peng Jiang,Liping Zhao,Simin Qu. International Journal of Sediment Research. 2017(01)
[4]土壤侵蚀模型在黄土高原的应用述评[J]. 穆兴民,李朋飞,高鹏,赵广举,孙文义. 人民黄河. 2016(10)
[5]伏牛山区陶湾流域径流泥沙模拟误差分析[J]. 田耀武,王宁,刘晶. 水土保持研究. 2016(05)
[6]AnnAGNPS模型在黄土丘陵沟壑区小流域的适用性评价[J]. 闫胜军,郭青霞,闫瑞,赵富才,李洋旸. 水资源与水工程学报. 2016(01)
[7]基于农业非点源污染模型的桃溪流域日径流泥沙模拟[J]. 钟科元,陈莹,陈兴伟,刘梅冰. 水土保持通报. 2015(06)
[8]基于Bootstrap方法的自动泊车系统精度评价研究[J]. 马世典,江浩斌,吴狄,华一丁. 机械设计. 2014(12)
[9]基于扰动分析方法的AnnAGNPS模型水文水质参数敏感性分析[J]. 席庆,李兆富,罗川. 环境科学. 2014(05)
[10]关川河流域1995-2010年降雨特征及其水土流失效应[J]. 李海防,卫伟,邓居礼,王丽君. 水土保持通报. 2013(06)
硕士论文
[1]岔口小流域AnnAGNPS模型验证和坡改梯生态效益分析[D]. 闫胜军.山西农业大学 2014
[2]基于AnnAGNPS的辽河源头区小流域农业非点源污染研究[D]. 齐琳.湖南科技大学 2012
[3]AnnAGNPS模型在四岭水库小流域非点源控制中的应用研究[D]. 边金云.浙江大学 2012
[4]流域非点源污染模型的比较与不确定性研究[D]. 李明涛.首都师范大学 2011
[5]AnnAGNPS模型在巢湖马槽河流域的应用研究[D]. 鲍锦磊.合肥工业大学 2006
本文编号：3010808
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