汾河水库流域非点源特征及污染贡献模拟研究
[Abstract]:In view of the influence of non-point source pollution on water environment, based on the Natural Science Foundation of Shanxi Province, the control basin of Fenhe Reservoir is selected as the research object, through the study of the mechanism of non-point source pollution, the non-point source pollution model of the basin is established, and the watershed data are extracted and processed by using "3s" technology, spatial interpolation technology, visualization technology and so on. The SUFI-2 algorithm is used to calibrate and verify the model with Re,R2,NS as the constraint index, and through the quantitative study of the non-point source pollution load in the study area, the temporal and spatial distribution of non-point source pollution in the study area is revealed, the key areas of pollution are identified, and the contributions of different pollution sources, rivers and land use types to the non-point source pollution load in the basin are determined. The effects of different scenarios on sediment volume, total nitrogen and total phosphorus were analyzed, and the best measures to control non-point source pollution were explored. This study can provide theoretical guidance and technical support for the control of non-point source pollution in watershed. The main results are as follows: (1) Establishment of non-point source pollution model: aiming at the generation process of non-point source pollution, that is, the formation process of rainfall runoff, the process of runoff erosion and soil erosion, the process of sediment, nitrogen and phosphorus and other pollutants loss, a non-point source pollution model including hydrologic submodel, mud and sand model, pollution logistics loss sub-model is established. (2) Watershed data processing: the application of "3s" technology, spatial interpolation technology, Visualization technology, etc., the spatial data and attribute data of the basin are extracted and processed, and the sub-basin and hydrological response unit are divided into sub-basin and hydrological response unit in the study area 5268 km2, and the discretization of the basin is realized. (3) Parameter calibration and model verification: using SUFI-2 algorithm and Re,R2,NS as constraint index, the model is calibrated and verified by using the measured data of watershed hydrological station. The results show that Re,R2, is used to calibrate and verify the model. NS has met the requirements, indicating that the established model can simulate the runoff process, sediment process and water quality process of Fenhe Reservoir Basin. (4) the characteristics and contribution of non-point source pollution: the temporal and spatial distribution characteristics and contributions of non-point source pollution load in the study area are systematically analyzed by using the calibrated and verified model and the quantitative simulation of runoff, sediment volume and non-point source nitrogen and phosphorus pollution load in the study area. The results show that the load of non-point source pollution varies greatly from year to year, and from June to October of each year, the load of non-point source pollution is significantly higher than that of other months. The non-point source pollution load of each sub-basin is quite different; the northwest of Lanxian County and the southeast of Jingle County are the main pollution areas; the contribution rate of environmental background value and chemical fertilizer loss to the total nitrogen and total phosphorus load of the basin is large, and the contribution rate of livestock breeding and domestic sewage is small. The load of nitrogen and phosphorus in each river in the basin is quite different. The main stream of Fenhe River (Loufan section) is the main river into the reservoir. The load of nitrogen and phosphorus is the largest, and the load of nitrogen and phosphorus is the largest in the tributary. Among the land use types, the non-point source pollution load of forest land is the smallest, the cultivated land is the largest, and the grassland and human settlements are between the two. (5) situational analysis: the effects of fertilizer application rate, buffer zone and fertilizer application mode on the amount of mud and sediment, total nitrogen and total phosphorus load in the basin are compared and analyzed. The results show that reducing the amount of fertilizer application, setting buffer zone and deep application of chemical fertilizer are beneficial to reduce the pollution load of non-point source in the basin. Among them, the effect of setting buffer zone is the best, which indicates that increasing the coverage rate of forest and grass and returning farmland to forest are the most effective measures to control the pollution load of non-point source in the basin.
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:X524
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,本文编号:2511421
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