基于AnnAGNPS模型的灞河流域农业非点源污染特性研究

发布时间：2020-03-29 15:43

【摘要】：灞河是西安市的城中河,其发源于秦岭,下游与mP河相交后在高陵县汇入了渭河。灞河流域的水环境状况,直接影响着渭河水质的优劣。灞河流域水体自净的能力远低于它所含纳的非点源污染物,水体污染问题日益严峻,同时对西安的经济发展与社会构建影响较大。因此,对灞河流域的非点源污染治理亟待解决。(1)本文以灞河流域为研究区,以灞入渭口作为流域出口,利用陕西省水利厅公布的2010~2017年丰水期径流日数据校验了AnnAGNPS模型模拟径流精度。年尺度下的径流深Re在-7~15%之间,Ens和R~2均大于0.90;月尺度和日尺度下Re稳定在10%以内,月尺度下率定期与验证期的R~2和Ens均大于0.85,相同的日尺度下R~2和Ens都大于0.65,AnnAGNPS模型在灞河流域径流的模拟精度较好。(2)非点源污染负荷模拟精度率定和验证,依据2018年5~7月的降雨事件实测数据。除过20180704的降雨事件,总氮的实测值与模拟值的相对误差Re控制在±14%以内,总磷模拟值与实测值的Re维持在10%~25%之间,总氮的模拟效果比总磷好。(3)Cell优化和地类演化后的模拟结果表明,灞河流域CSA取值为4.00 km~2,MSCL取值为400 m,划分Cell数873个,Reach为350。耕地单位面积总氮负荷随CSA的增大从39.06kg/ha减少到36.76kg/ha,建设用地单位面积总氮负荷从24.49kg/ha减少到23.76kg/ha,CSA的变化对各地类单位面积总磷负荷的影响不大。灞河流域从1996年到2016年地类变化明显,水域面积从17.47 km~2增加到68.10 km~2,径流量增大。(4)设置不同情景方案,进行模拟与分析,提出非点源污染管理对策和建议。极端气象条件下,5%保证率下的各地类单位面积产流50%保证率95%保证率,各地类单位面积总氮负荷和总磷负荷的趋势同步;部分子流域耕地转化为建设用地(mP河上游、荆沟峪两子流域;灞河中游、灞河上游两子流域;mP河上游、荆沟峪、灞河中游和灞河上游四子流域),总氮分别减少了3.48%、9.17%、12.65%,总磷分别减少了12.01%、12.23%、24.24%;当CN值下调10%、30%和50%时,总氮分别削减了18.15%、26.89%、38.4%,总磷分别削减率了10.09%、14.94%、23.24%;污染负荷优化后,削减效果良好。
【图文】：

灞河流域,概况,灞河

陕西科技大学硕士学位论文况位置与概况地理坐标：东经 109°00′~109°47′、北纬 33°50′~34°27′，长 109 公里，面积 2581 平方公里，是黄河支流渭河的一县灞源镇麻家坡以北，由南向北主要流经区域为蓝田县交汇，并在高陵县汇入了渭河。主要的支流有mP河、罔川李村和马渡王两个水文监测站。本研究以mP灞入渭口作如图 2-1。灞河水质监测点就在此地。灞河作为西安的作用。新合街道办109°30'0"E109°0'0"Eü

模型,程序,污染物负荷,规划人员

基本的建模组成部分是水文，沉积物，养分和农药运输[67]。于提供景观空间变异性。物理或化学成分从土壤排出，并沉积在河道域。污染物负荷可以在其来源处被识别，并在它们穿过流域系统时被可向规划人员提供信息，，以评估各种管理实践的影响。从而用于制定（BMPs），以满足风险和成本/效益分析。GNPS 模型构架GNPS 模型能够运行，与地理信息系统（ArcGIS）、AGNPS-ArcView入系统密切相关[68]。其主要用于从数字高程模型（DEM）生成分室和地形相关信息；流域Flownet生成用于确定AnnAGNPS的地形相关输入GNPS 输出格式化为输入所需的形式；图形输入编辑器，帮助用S 数据库；用于查看 TOPAGNPS 相关 ArcGIS 数据的可视化界面程序。之外，还有一些程序利用 ArcView 程序来促进 TOPAGNPS 的使用。可用于通过以表格或 GIS 格式生成结果摘要来帮助分析 AnnAGNPS 的S 模型模拟方式如图 3-1 所示。
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X52;X71

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