快速城市化背景下复杂面源污染负荷时空变化模拟
发布时间：2021-02-17 19:39
在点源污染得到较好控制后,面源成为影响水环境质量的又一主要来源。按污染物来源划分,面源可以分为农业面源和城市面源两种。随着我国城市化进程的加速,城乡交错带成为一个特殊过渡地带。在该地带内,农业面源和城市面源往往交错分布。相对于单一的农业面源或城市面源而言,这种城乡交错带的面源污染形式更为复杂。如果直接利用国内外现有的农业面源模型或城市面源模型估算这种特殊面源污染的负荷,会产生较大误差。如何构建新模型,解决城乡交错带面源污染负荷的估算这一难题,具有重要的理论意义和实用价值。为此,本文提出了“复杂面源污染”（Complex non-point source pollution）的概念,并构建了相应的估算模型。复杂面源污染,是指在农业用地和城镇建设用地类型交错分布的区域内,由农业径流和城市径流中的污染物共同导致的受纳水体的污染。本文利用农业面源模型、城市面源模型、城市化模型和邻域统计方法,耦合构建了新的复杂面源模型（CA-AUNPS）,用于估算水体复杂面源污染负荷时空变化。在此基础上,以位于城乡交错带的武昌汤逊湖流域为例,运用该模型模拟和预测复杂面源污染负荷的时空变化；运用SOM模型、线性相...
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
创新点
目录
摘要
ABSTRACT
引言
1 绪论
1.1 研究背景与选题依据
1.1.1 研究背景
1.1.2 选题依据
1.2 面源污染研究进展
1.2.1 全球面源污染研究趋势
1.2.2 面源污染模型研究进展
1.2.3 面源污染控制措施研究进展
1.2.4 已有研究中存在的不足
1.3 相关建模技术研究进展
1.3.1 3S技术研究进展
1.3.2 城市化模型研究进展
1.4 研究内容与技术路线
1.4.1 研究区域概况
1.4.2 主要研究内容
1.4.3 技术路线
1.4.4 研究难点
2 汤逊湖流域城市化过程模拟
2.1 前言
2.2 研究方法
2.2.1 模型与参数
2.2.2 模拟步骤
2.2.3 数据来源与预处理
2.3 结果与讨论
2.3.1 模拟结果分析
2.3.2 模拟结果精度验证
3 汤逊湖流域复杂面源污染负荷时空变化模拟
3.1 前言
3.2 复杂面源污染的概念
3.3 基于RUSLE模型估算土壤侵蚀量
3.3.1 模型与参数
3.3.2 模拟步骤
3.3.3 数据来源与预处理
3.3.4 模拟结果
3.4 基于SCS模型估算降雨径流量
3.4.1 模型与参数
3.4.2 模拟步骤
3.4.3 数据来源与预处理
3.4.4 模拟结果
3.5 基于输出经验模型的农业面源模式下污染负荷时空变化
3.5.1 模型与参数
3.5.2 模拟步骤
3.5.3 数据来源与预处理
3.5.4 模拟结果
3.6 基于L-THIA模型的城市面源模式下污染负荷时空变化
3.6.1 模型与参数
3.6.2 模拟步骤
3.6.3 数据来源与预处理
3.6.4 模拟结果
3.7 基于CA-AUNPS耦合模型模拟复杂面源污染负荷时空变化
3.7.1 模型构建
3.7.2 模拟步骤
3.7.3 数据来源与预处理
3.7.4 模拟结果
3.8 结果与讨论
3.8.1 TN、TP负荷模拟结果分析
3.8.2 CA-AUNPS模型精度分析与评价
4 汤逊湖流域复杂面源污染影响因素分析
4.1 前言
4.2 研究方法
4.2.1 模型与参数
4.2.2 模拟步骤
4.2.3 数据来源与预处理
4.3 结果与讨论
4.3.1 TN、TP负荷空间分布影响因子分析
4.3.2 TN、TP负荷时间变化影响因子分析
5 汤逊湖流域复杂面源污染控制BMPs体系研究
5.1 前言
5.2 研究方法
5.2.1 构建思想与依据
5.2.2 构建步骤
5.2.3 数据来源与预处理
5.3 结果与讨论
5.3.1 BMPs控制子区划分
5.3.2 BMPs体系与具体措施
5.3.3 BMPs体系有效性评估
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
攻博期间发表的科研成果目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国城市化:内生机制和深层挑战[J]. 周伟林. 城市发展研究. 2012(11)
[2]中国城市化质量的省际差异及其影响因素[J]. 刘建国,刘宇. 现代城市研究. 2012(11)
[3]基于SOM和SVMs的沪深300指数多步预测[J]. 熊涛,鲍玉昆,胡忠义,张金隆. 系统工程. 2012(10)
[4]基于河流断面监测资料的非点源负荷估算输出系数法的研究和应用[J]. 黄永刚,付玲玲,胡筱敏. 水力发电学报. 2012(05)
[5]低影响开发（LID）的工程措施及其效果[J]. 王红武,毛云峰,高原,樊金红,张善发,马鲁铭. 环境科学与技术. 2012(10)
[6]基于最大日负荷量的流域污染控制措施——以太湖新孟河流域为例[J]. 颜润润,晁建颖,崔云霞. 人民长江. 2012(17)
[7]水环境非点源污染模型研究进展[J]. 夏军,翟晓燕,张永勇. 地理科学进展. 2012(07)
[8]SWMM模型应用于城市住宅区非点源污染负荷模拟计算[J]. 马晓宇,朱元励,梅琨,张艳军,张明华. 环境科学研究. 2012(01)
[9]GIS与模型技术在城市排水管线承载力评价中的应用[J]. 解智强,杜清运,高忠,王贵武,黄俊. 测绘通报. 2011(12)
[10]滇池流域城市降雨径流污染负荷定量化研究[J]. 黎巍,何佳,徐晓梅,郑一新,李跃勋,陈云波,张大为,张丽平,王丽. 环境监测管理与技术. 2011(05)
博士论文
[1]嘉陵江流域非点源氮磷污染及其对重庆主城段水环境影响研究[D]. 刘腊美.重庆大学 2009
[2]流域综合管理之面源污染控制措施（BMPs）研究[D]. 章茹.南昌大学 2008
[3]非点源污染模型研究及其在香溪河流域的应用[D]. 张超.清华大学 2008
[4]三峡库区农业非点源污染及其模型模拟研究[D]. 余炜敏.西南农业大学 2005
[5]GIS支持下西湖流域水环境非点源污染研究[D]. 董亮.浙江大学 2001
硕士论文
[1]土地利用更新调查中遥感图像分类的方法和精度对比的研究[D]. 陈玲.太原理工大学 2010
[2]基于RUSLE模型的喀斯特地区土壤侵蚀研究[D]. 曾凌云.北京大学 2008
[3]吉林省地表水非点源氨氮污染负荷研究[D]. 杨育红.吉林大学 2007
[4]基于SWAT模型的非点源污染模拟研究[D]. 秦福来.首都师范大学 2006
[5]基于改进SWAT模型的西南岩溶流域水量评价方法研究[D]. 任启伟.中国地质大学 2006
[6]基于GIS的黑河流域非点源氮磷模拟[D]. 薛素玲.西安理工大学 2006
[7]上海市农业面源污染控制的滨岸缓冲带体系初步研究[D]. 董凤丽.上海师范大学 2004
本文编号：3038433
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
创新点
目录
摘要
ABSTRACT
引言
1 绪论
1.1 研究背景与选题依据
1.1.1 研究背景
1.1.2 选题依据
1.2 面源污染研究进展
1.2.1 全球面源污染研究趋势
1.2.2 面源污染模型研究进展
1.2.3 面源污染控制措施研究进展
1.2.4 已有研究中存在的不足
1.3 相关建模技术研究进展
1.3.1 3S技术研究进展
1.3.2 城市化模型研究进展
1.4 研究内容与技术路线
1.4.1 研究区域概况
1.4.2 主要研究内容
1.4.3 技术路线
1.4.4 研究难点
2 汤逊湖流域城市化过程模拟
2.1 前言
2.2 研究方法
2.2.1 模型与参数
2.2.2 模拟步骤
2.2.3 数据来源与预处理
2.3 结果与讨论
2.3.1 模拟结果分析
2.3.2 模拟结果精度验证
3 汤逊湖流域复杂面源污染负荷时空变化模拟
3.1 前言
3.2 复杂面源污染的概念
3.3 基于RUSLE模型估算土壤侵蚀量
3.3.1 模型与参数
3.3.2 模拟步骤
3.3.3 数据来源与预处理
3.3.4 模拟结果
3.4 基于SCS模型估算降雨径流量
3.4.1 模型与参数
3.4.2 模拟步骤
3.4.3 数据来源与预处理
3.4.4 模拟结果
3.5 基于输出经验模型的农业面源模式下污染负荷时空变化
3.5.1 模型与参数
3.5.2 模拟步骤
3.5.3 数据来源与预处理
3.5.4 模拟结果
3.6 基于L-THIA模型的城市面源模式下污染负荷时空变化
3.6.1 模型与参数
3.6.2 模拟步骤
3.6.3 数据来源与预处理
3.6.4 模拟结果
3.7 基于CA-AUNPS耦合模型模拟复杂面源污染负荷时空变化
3.7.1 模型构建
3.7.2 模拟步骤
3.7.3 数据来源与预处理
3.7.4 模拟结果
3.8 结果与讨论
3.8.1 TN、TP负荷模拟结果分析
3.8.2 CA-AUNPS模型精度分析与评价
4 汤逊湖流域复杂面源污染影响因素分析
4.1 前言
4.2 研究方法
4.2.1 模型与参数
4.2.2 模拟步骤
4.2.3 数据来源与预处理
4.3 结果与讨论
4.3.1 TN、TP负荷空间分布影响因子分析
4.3.2 TN、TP负荷时间变化影响因子分析
5 汤逊湖流域复杂面源污染控制BMPs体系研究
5.1 前言
5.2 研究方法
5.2.1 构建思想与依据
5.2.2 构建步骤
5.2.3 数据来源与预处理
5.3 结果与讨论
5.3.1 BMPs控制子区划分
5.3.2 BMPs体系与具体措施
5.3.3 BMPs体系有效性评估
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
攻博期间发表的科研成果目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国城市化:内生机制和深层挑战[J]. 周伟林. 城市发展研究. 2012(11)
[2]中国城市化质量的省际差异及其影响因素[J]. 刘建国,刘宇. 现代城市研究. 2012(11)
[3]基于SOM和SVMs的沪深300指数多步预测[J]. 熊涛,鲍玉昆,胡忠义,张金隆. 系统工程. 2012(10)
[4]基于河流断面监测资料的非点源负荷估算输出系数法的研究和应用[J]. 黄永刚,付玲玲,胡筱敏. 水力发电学报. 2012(05)
[5]低影响开发（LID）的工程措施及其效果[J]. 王红武,毛云峰,高原,樊金红,张善发,马鲁铭. 环境科学与技术. 2012(10)
[6]基于最大日负荷量的流域污染控制措施——以太湖新孟河流域为例[J]. 颜润润,晁建颖,崔云霞. 人民长江. 2012(17)
[7]水环境非点源污染模型研究进展[J]. 夏军,翟晓燕,张永勇. 地理科学进展. 2012(07)
[8]SWMM模型应用于城市住宅区非点源污染负荷模拟计算[J]. 马晓宇,朱元励,梅琨,张艳军,张明华. 环境科学研究. 2012(01)
[9]GIS与模型技术在城市排水管线承载力评价中的应用[J]. 解智强,杜清运,高忠,王贵武,黄俊. 测绘通报. 2011(12)
[10]滇池流域城市降雨径流污染负荷定量化研究[J]. 黎巍,何佳,徐晓梅,郑一新,李跃勋,陈云波,张大为,张丽平,王丽. 环境监测管理与技术. 2011(05)
博士论文
[1]嘉陵江流域非点源氮磷污染及其对重庆主城段水环境影响研究[D]. 刘腊美.重庆大学 2009
[2]流域综合管理之面源污染控制措施（BMPs）研究[D]. 章茹.南昌大学 2008
[3]非点源污染模型研究及其在香溪河流域的应用[D]. 张超.清华大学 2008
[4]三峡库区农业非点源污染及其模型模拟研究[D]. 余炜敏.西南农业大学 2005
[5]GIS支持下西湖流域水环境非点源污染研究[D]. 董亮.浙江大学 2001
硕士论文
[1]土地利用更新调查中遥感图像分类的方法和精度对比的研究[D]. 陈玲.太原理工大学 2010
[2]基于RUSLE模型的喀斯特地区土壤侵蚀研究[D]. 曾凌云.北京大学 2008
[3]吉林省地表水非点源氨氮污染负荷研究[D]. 杨育红.吉林大学 2007
[4]基于SWAT模型的非点源污染模拟研究[D]. 秦福来.首都师范大学 2006
[5]基于改进SWAT模型的西南岩溶流域水量评价方法研究[D]. 任启伟.中国地质大学 2006
[6]基于GIS的黑河流域非点源氮磷模拟[D]. 薛素玲.西安理工大学 2006
[7]上海市农业面源污染控制的滨岸缓冲带体系初步研究[D]. 董凤丽.上海师范大学 2004
本文编号：3038433
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3038433.html
