1大沽河典型小流域非点源污染模拟
基于SWAT模型的南四湖流域非点源氮磷污染模拟
基于SWAT模型的南四湖流域非点源氮磷污染模拟李爽;张祖陆;孙媛媛【摘要】本文利用SWAT模型结合实测数据,对南四湖流域2001-2010年年均非点源氮磷污染进行模拟,分析了南四湖流域非点源氮磷负荷空间分布特征,计算各河流流域对南四湖湖区污染的贡献率,并对非点源氮磷污染严重的关键区进行识别.研究表明:(1)先模拟湖东和湖西的两个典型小流域的非点源氮磷污染,并将模型推及整个南四湖流域,该方法不仅提高了计算效率,且得到了较好的模拟结果.通过对比发现,湖东的模拟效果要好于湖西,一定程度上说明SWAT模型在起伏较大的地区能取得更高的精度.(2)南四湖流域非点源氮磷污染严重,几乎所有区域的氮负荷超标,40%以上的区域磷负荷超标严重.湖东非点源氮磷污染较湖西严重,其中洗府河流域是南四湖湖区非点源氮磷污染的主要贡献者.(3)通过对径流量、泥沙负荷、氮负荷、磷负荷的相关分析可以得出,南四湖流域非点源氮负荷以溶解态为主,随径流进入水体;非点源磷负荷以吸附态为主,随泥沙进入水体.%SWAT model and measureddata were used to simulate the Non-Point Source (NPS) N and P pollution from 2001 to 2010 in Lake Nansi watershed. The spatial distribution of the pollution was analyzed, and the contribution of all the rivers in watersheds to the pollution of Lake Nansi were calculated. The key areas with serious pollution were distinguished. The results indicated that: ( 1) typical watersheds were simulated with SWAT model, and then the derived models were used to simulate the Lake Nansi watershed. This method can not only improve efficiency, but also with higher simulation accuracy. The simulation results in the east of the lake were better than those in the west part of the lake, which indicated that SWAT model was suitable for the hillyareas. (2) The NPS pollution was serious in Lake Nansi watershed. The nitrogen loading exceeded the criteria in almost all regions, and the phosphorus loading exceeded the criteria in more than 40% of the region. The NPS pollution was more serious in east than that in west of the lake. The Guangfu River watershed was the major contributor to the NPS pollution in Lake Nansi watershed. (3) The soluble nitrogen, flowed into the lake through streams, is the main form of loading in Lake Nansi watershed. While, the P loading in Lake Nansi watershed was mainly in the form of adsorption, which ran into river with sediment.【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2013(025)002【总页数】7页(P236-242)【关键词】SWAT模型;南四湖流域;非点源污染;典型小流域【作者】李爽;张祖陆;孙媛媛【作者单位】山东师范大学人口·资源与环境学院,济南250014【正文语种】中文随着点源污染控制能力的提高,非点源污染目前成为造成我国水环境污染的主要原因[1].据研究,北京密云水库、太湖地区、黑河流域、天津于桥水库、安徽巢湖等江河湖泊和水库非点源污染已成为其水环境污染的重要因素[2-4].SWAT模型作为较成熟的模拟流域非点源污染的模型,已经成为水资源保护管理规划中不可或缺的工具,在美洲、欧洲、亚洲等许多国家和地区得到了广泛的应用验证[1,5-10].GIS和SWAT模型的耦合,使SWAT具备了更强的空间数据处理和分析的能力[11].国内外许多学者成功将SWAT模型应用于流域非点源污染的模拟中,取得了较好的结果[12-14].随着南四湖流域工业化、城市化进程的加快,大量工业废水、生活污水、农业回水等未经处理注入河流和湖泊中,使得湖泊污染严重[15].据长期监测和有研究表明,非点源污染已成为南四湖流域水体污染的主要污染源[16-17].以往对南四湖流域污染的研究主要集中在对湖区和几个主要入湖河流水质的监测评价或定性的分析污染源是点源居多还是非点源占优[18-21];而关于南四湖整个流域氮磷污染的研究主要对历年年鉴的统计[22],流域内非点源污染定量模拟方面的还有待进一步研究.本文采用野外采样、室内分析和数值模拟等多种研究手段,利用SWAT模型对南四湖流域非点源污染进行定量模拟,分析南四湖流域非点源污染物产出的时空分布特征,并对关键污染区进行识别.为南水北调东线南四湖湖区和南四湖流域生态环境的整治与改善提供参考性的信息,进而对控制水质富营养化具有重要的现实意义及指导价值.1 研究区概况南四湖流域(34°24'~35°59'N,114°52'~117°42'E)属于淮河流域的重要组成部分,整个湖区和绝大多数河流位于山东省境内[15],考虑到SWAT模型模拟所需资料和流域内水质监测数据的可获性和完整性,本文研究区选择南四湖流域山东省境内的所有区域,包括菏泽市、济宁市、枣庄市和泰安的宁阳县,流域面积约为2.6×104km2.整个南四湖流域有53条大大小小的河流以南四湖为中心,从四面八方呈辐射状汇入南四湖.流域地处暖温带、半湿润地区,属暖温带大陆性冬夏季风气候[15],年平均气温约14℃,年均降水量为750 mm左右.流域以南四湖和京杭大运河为界,湖东为鲁中南低山丘陵和山前冲洪积平原区,湖西为黄河中下游冲击而成的黄泛平原,地势西高东低.2 研究方法2.1 数据库构建SWAT模型需要输入的数据分为两类,一类是空间数据,一类是属性数据.包括的主要空间和属性数据及其相关信息见表1,所用的空间数据采用Albers等面积割圆锥投影.表1 空间和属性数据Tab.1 The spatial and attribution data空间数据属性数据数据来源精度数据来源DEM ASTER_GDEM 30 m×30 m 土地利用类型属性SWAT自带土地利用类型图 TM数据解译30 m×30 m 土壤类型属性山东省土种志土壤类型图纸质地图矢量化1∶100000 气象数据山东省气象局河网水系图纸质地图矢量化1∶380000水文水质资料济宁市水利局2.2 典型小流域SWAT模型构建2.2.1 典型小流域选取南四湖流域以南四湖为中心,53条入湖河流呈辐射状分布,包含53个出水口,但SWAT模型只允许研究流域存在一个总出水口,且南四湖湖区面积大,在SWAT模型中不能作为一个子流域进行模拟,因此,本研究先选取典型小流域进行模拟,再将校准、验证后的模型推广至其它河流流域,以简化计算、提高效率.由于南四湖湖东和湖西的自然地理条件存在较大差异,因此湖东和湖西各选集水面积最大的泗河流域和东鱼河流域作为典型流域进行模拟,这样也便于模型的校准和验证.考虑到河流集水面积、河流的位置分布等因素,共选取30条河流流域模拟,各河流流域总范围基本覆盖整个南四湖流域.湖东21条河流流域,使用泗河流域验证后模型进行南四湖流域湖东的模拟;湖西9条河流流域,使用东鱼河流域验证后的模型进行南四湖流域湖西的模拟.30条河流流域分布图见图1.图1 南四湖流域各河流流域划分(1惠河流域、2西支河流域、3小龙河流域、4辛安河流域、5徐楼河流域、6荆河流域、7房庄河流域、8蒋集河流域、9潘渡河流域、10解放河流域、11张庄河流域、12蒋官庄河流域、13赵庄河流域、14石庄沟流域)Fig.1 The dipartition of the river watershed in Lake Nansi watershed2.2.2 数据空间离散化空间离散化包括子流域的划分和水文响应单元(HRU)的划分.根据出入水口的位置和各支流之间的位置关系,将流域划分为多个子流域.每个子流域又可分成一个或多个HRUs,HRU是SWAT模型运行的最小单元,它具有单一的土地利用类型、土壤类型和坡度,可以反映不同组合的水文效应的差异.通过对土地利用类型图、土壤类型图、坡度图进行叠加分析,将泗河流域划分成33个子流域和407个HRUs;东鱼河流域划分成51个子流域和256个HRUs. 2.2.3 模型校准和验证通过参数敏感性分析,得到对径流量敏感的参数主要有:CN2、Rchrg_Dp、Esco等;对泥沙负荷敏感的参数主要有:Spcon、CN2、USlE_P等;对非点源氮磷负荷敏感的参数主要有:CN2、Rchrg_Dp、Sol_Awc等. 参数敏感性分析结束后,需要结合实测数据对模拟的结果进行校准和验证.模型校准即对敏感性参数取值进行调整,使模拟值与实测值趋于一致,本文采取手动校准和自动校准相结合的方式,取2001-2007年为校准期.模型验证即评价校准后模型的可靠性,选2008-2010年为验证期.利用相对误差(Re)、决定系数(R2)和Nash-Suttcliffe系数(Ens)这3个指标对模拟结果进行评价.(1)径流量校准和验证.通过参数调整,使模拟值和实测值趋于一致,保证年均误差的绝对值在15%以内,R2≥0.6,Ens≥0.5.泗河流域和东鱼河流域的模拟年径流量过程线和实测年径流量过程线基本一致,且年均误差、R2、Ens都满足评价指标要求(图2).图2 泗河流域(a)和东鱼河流域(b)年径流量校准和验证Fig.2 The calibration and verification of annual runoff in Si River watershed(a)and Dongyu River watershed(b)(2)泥沙负荷校准和验证.通过参数调整,使得泥沙负荷模拟值和实测值趋于一致,保证年均误差的绝对值在20%以内,R2≥0.6,Ens≥0.5.泗河流域书院站和东鱼河流域鱼台站年泥沙负荷的模拟效果虽不及年径流量,但模拟的年泥沙负荷过程线和实测年泥沙负荷过程线基本一致,且年均误差、R2、Ens都控制在要求范围之内,满足研究需要(图3).(3)营养元素校准和验证.由于营养元素实测值的限制,总氮负荷选2008-2009年为校准期,2010年为验证期;总磷负荷选2004-2007年为校准期,2008-2010年为验证期.通过参数调整,使泗河流域和东鱼河月非点源总氮和总磷负荷的模拟值和实测值趋于一致,保证月均误差的绝对值在30%以内,R2≥0.6,Ens≥0.5.泗河流域书院站和东鱼河流域鱼台站校准期和验证期的总氮、总磷负荷模拟结果和实测值对比见图4.图3 泗河流域(a)和东鱼河流域(b)年泥沙负荷校准和验证Fig.3 The calibration and verification of annual sediment load in Si River watershed(a)and Dongyu River watershed(b)图4 泗河流域(a、b)和东鱼河流域(c、d)总氮、总磷负荷校准和验证Fig.4 The calibration and verification of TN and TP load in Si River watershed(a,b)and Dongyu River watershed(c,d)由于年径流和年泥沙负荷的累积误差都会对非点源N、P负荷值产生影响,泗河流域和东鱼河流域非点源氮磷负荷的模拟效果不及年径流量和年泥沙负荷,但年均误差、R2、Ens都满足要求.相比而言,总氮负荷的模拟效果要好于总磷负荷的模拟效果.2.3 南四湖流域SWAT模型构建为评价泗河流域和东鱼河流域的模型参数校准方法运用到南四湖流域湖东和湖西其它河流流域的可行性,湖东和湖西各选一条河流流域进行模拟,以评价模型校准方法的适用性.根据所获监测数据,湖东选洸府河流域利用泗河流域的模型进行模拟,湖西选洙赵新河流域利用东鱼河流域的模型进行模拟(图5).由于只获取到年径流量数据,因此只对洸府河流域(湖东)和洙赵新河流域(湖西)进行2001-2010年径流量模拟结果的评价(表2).洸府河和洙赵新河流域年径流量模拟效果较好,满足研究需要.虽然受到2003年年降水量近10年最大而2004年年降水量较小的影响(图5b),洙赵新河流域2004年模拟值较实测值偏小较多,但其它年份模拟结果较好,因此认为泗河流域和东鱼河流域模型参数的校准方法可运用于湖东和湖西其它河流流域的非点污染氮磷负荷的模拟.3 结果与分析3.1 非点源氮磷负荷空间分布以30个河流流域的354个子流域为单元,分析2001-2010年均非点源氮磷负荷的空间分布规律,得到流域内非点源氮磷负荷空间分布图(图6).年均总氮负荷湖东大于湖西,湖东总氮负荷严重地区主要集中在洸府河流域、泗河流域、白马河流域等区域(图6a).湖西主要集中在老万福河流域、蔡河流域、梁济运河流域等区域.这些地区人口密度较大,耕地面积较广,畜禽养殖量较多.年均总磷负荷湖东略大于湖西,湖东总磷负荷较严重地区主要集中在洸府河流域、泗河流域、白马河流域及沿湖的几个河流流域.湖西各流域总磷负荷较为平均,高值出现在洙水河流域上游、老万福河流域和蔡河流域区域(图6b).这些地区是耕地和禽畜养殖较为集中的地区.总氮和总磷负荷分为两种状态,一种为溶解态,随径流进入河道;一种为吸附态,随泥沙进入河道.为进一步探讨流域内非点源氮磷元素的形态,对产流、产沙、总氮负荷、总磷负荷做了相关性分析,结果表明总氮和产流在0.01水平下呈显著正相关,相关系数为0.733,而和产沙相关性不显著,相关系数仅为0.089.这说明流域内总氮负荷中以溶解态(硝态氮)为主,吸附态(有机氮)较少;总磷和产沙量在0.01水平下呈显著正相关,相关系数为0.970,和产流量相关系数在0.010下呈显著正相关,但是相关系数较小,仅为0.251.这说明流域内总磷负荷吸附态(有机磷和矿物质磷)较多,溶解态较少(表3).图5 洸府河流域(a)和洙赵新河流域(b)年径流量验证Fig.5 The calibration and verification of annual runoff in Guangfu River watershed(a)and Zhuzhaoxin River watershed(b)表2 洸府河流域和洙赵新河流域年径流量模拟评价Tab.2 Evaluation of simulation of annual runoff in Guangfu River watershed and Zhuzhaoxin River watershed流域时期累年均值/(m3/s)实测值模拟值Re/% R2 Ens洸府河流域验证期(2001-2007年) 2.845 2.450 -13.89 0.7927 0.740洙赵新河流域验证期(2001-2010年)6.853 6.565 -14.42 0.6821 0.663图6 流域内非点源氮(a)和磷(b)负荷分布Fig.6 The distribution of NPS nitrogen(a)and phosphorus(b)load in Lake Nansi watershed表3 各值相关性分析Tab.3 Correlation analysis of the values**表示在0.01水平下显著相关.产流产沙总氮总磷产流 1 0.766** 0.733** 0.251**产沙1 0.089 0.970**总氮 1 0.060总磷 . 13.2各河流流域非点源污染贡献率南四湖流域内的各条河流所携带的氮磷是南四湖非点源污染的主要贡献者.南四湖流域内总氮负荷湖东明显大于湖西,由于流域内氮以溶解态居多,而湖东的径流量大于湖西,因此湖东的总氮负荷较湖西要大.其中洸府河流域贡献率最大,其次是白马河流域、老万福流域、泗河流域、梁济运河流域、洙赵新河流域、东鱼河流域,城郭河流域,其它流域相对较小.总磷负荷湖东略大于湖西,其中以洸府河流域贡献率最大,其次是洙赵新河流域、万福河流域、白马河流域、梁济运河流域,其它流域相对较小(表4).表4 各河流流域对南四湖非点源污染的贡献率Tab.4 Contributions of all river watersheds to NPS pollution in Lake Nansi watershed流域总氮贡献率/% 总磷贡献率/% 流域总氮贡献率/% 总磷贡献率/%湖西东鱼河流域 7.26 4.90梁济运河流域 9.59 9.14洙赵新河流域 7.34 11.88洙水河流域 0.08 5.65蔡河流域 1.58 2.56万福河流域 2.18 10.94老万福河流域 11.32 2.38其它小流域 0.36 0.47总计39.71 47.92湖东泗河流域 9.91 5.10洸府河流域 13.80 12.30白马河流域 12.05 9.80北沙河流域 3.49 2.16城郭河流域 5.67 4.78薛王河流域 4.42 2.59新薛河流域 6.04 5.72薛沙河流域 3.25 1.70其它小流域 1.66 7.93总计60.29 52.083.3 非点源氮磷污染关键区识别对南四湖流域总氮总磷负荷分布进行分析,根据国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局2001年发布的《地表水环境质量标准》(GB/T 3838-2002)和《生活饮用水卫生规范》,对南四湖流域总氮总磷流失状况进行分级,确认总氮总磷流失关键区.本研究所用的地表河流分类中总氮和总磷标准见表5.研究区非点源氮磷污染关键区见图7.表5 地表水环境质量标准总氮、总磷标准限值Tab.5 Standard value of water quality level of total nitrogen and total phosphorusⅠ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类总氮/(mg/L) ≤0.2 ≤0.5 ≤1.0 ≤1.5 ≤2.0总磷/(mg/L) ≤0.02 ≤0.1 ≤0.2 ≤0.3≤0.4南四湖流域总氮浓度整体偏高,大部分地区的总氮浓度高于2 mg/L,达不到Ⅴ类水的标准.总氮浓度最高的地区集中在老万福河流域、洸府河流域、白马河流域(图7a).南四湖流域总磷负荷大于0.4 mg/L的地区约占总流域面积的40%,这些达不到Ⅴ类水的标准.主要集中分布在洸府河流域、洙赵新河流域、梁济运河流域和下级湖湖东周边河流流域(图7b).图7 南四湖流域非点源总氮(a)和总磷(b)浓度分类Fig.7 Classification of concentration of NPS total nitrogen(a)and total phosphorus(b)in Lake Nansi watershed4 结论利用SWAT模型模拟泗河流域(湖东)和东鱼河流域(湖西)典型小流域,误差(Re)都在10%以内,再将模型推至整个南四湖流域,通过对洸府河和洙赵新河流域的验证,Re都在15%以内,模拟精度较高,满足研究需要.对比发现湖东的模拟效果要好于湖西,即SWAT模型在地形起伏较大的地区更能获得较高的模拟精度.南四湖流域非点源氮磷污染严重,湖东污染较湖西严重.非点源氮负荷以溶解态为主,几乎全流域的氮浓度都超标严重.非点源磷负荷以吸附态为主,40%以上的区域磷浓度超标.所有河流流域中,洸府河流域是南四湖流域非点源氮磷污染的主要贡献者.5 参考文献【相关文献】[1]郝芳华,程红光,杨胜天.非点源污染模型:理论方法与应用.北京:中国环境科学出版社,2006. [2]王晓燕,王一峋,蔡新光等.北京密云水库流域非点源污染现状研究.环境科学与技术,2002,25(4):1-3.[3]于水.公共突发事件应急管理研究——以太湖流域农业面源污染为例.管理观察,2009,(12):92-95.[4]李家科,李怀恩,李亚娇等.基于AnnAGNPS模型的陕西黑河流域非点源污染模拟.水土保持学报,2008,22(6):82-88.[5]Bouraoui F,Benabdallah S,Jrad A et al.Application of the SWAT model on the Medjerda River basin(Tunisia).Physics and Chemistry of the Earth,Parts A/B/C,2005,30(8/9/10):497-507.[6]Luo Y,Zhang M.Management oriented sensitivity analysis for pesticide transport in watershed-scale water quality modeling using SWAT.Environmental Pollution,2009,157(12):1-9.[7]Chanasyk DS,Mapfumo E,Willms W.Quantification and simulation of surface run off from fescue grassland watersheds.Agricultural Water Management,2003,59(2):137-153. [8]Schomberg JD,Host G,Johnson LB et al.Evaluating the influence of landform,surficial geology,and land use on streams using hydrologic simulation modeling.Aquatic Sciences-Research Across Boundaries,2005,67(4):528-540.[9]Arabi M,Govindaraju RS,Hantush MM et al.Role of watershed subdivision on modeling the effectiveness of best management practices with SWAT.Journal of the American Water Resources Association,2006,42(2):513-528.[10]Tripathi MP,Panda RK,Raghuwanshi NS.Development of effective management plan for critical subwatersheds using SWAT model.Hydrol Process,2005,19:809-826. [11]王伟武,朱利中,王人潮.基于3S技术的流域非点源污染定量模型及其研究展望.水土保持学报,2002,16(6):39-49.[12]范丽丽,沈珍瑶,刘瑞民等.基于SWAT模型的大宁河流域非点源污染空间特性研究.水土保持通报,2008,28(4):133-137.[13]王晓燕,王晓峰,汪清平等.北京密云水库小流域非点源污染负荷估算.地理科学,2004,24(2):227-231.[14]万超,张思聪.基于GIS的潘家口水库面源污染负荷演算.水力发电学报,2003,(2):62-68. [15]沈吉,张祖陆,杨丽原等.南四湖——环境与资源研究.北京:地震出版社,2008.[16]李吉学,李金玉,李平.南四湖水质有机污染评价及趋势分析.治淮,1999,(7):38-39. [17]孙娟.南四湖湿地功能变化及评价分析研究[学位论文].济南:山东师范大学,2002.[18]张祖陆,彭利民,孙庆义.南四湖水质污染综合评价及水质分区.地理学与国土研究,1998,14(4):30-33.[19]王晓军,潘恒健,杨丽原等.南四湖表层沉积物重金属元素的污染分析.海洋湖沼通报,2005,(2):23-29.[20]杨丽原,沈吉,张祖陆等.南四湖表层底泥重金属和营养元素的多元分析.中国环境科学,2003,23(2):206-209.[21]杨丽原,沈吉,张祖陆等.南四湖表层底泥重金属污染及其风险性评价.湖泊科学,2003,15(3):252-256.[22]宋涛.南四湖沿岸农业面源污染研究[学位论文].济南:山东师范大学,2010.。
小流域农业面源污染评价与综合治理研究进展
小流域农业面源污染评价与综合治理研究进展武升;张俊森;张东红;管飞;李小刚;马友华【摘要】小流域农业面源污染评价与综合治理有利于提高小流域内生态效益、经济效益和社会效益.通过文献查阅,对小流域农业面源污染评价与综合治理研究进展进行综述.介绍了小流域农业面源污染来源、特点,分析了小流域农业面源污染评价及治理体系的现状,概括了当前小流域农业面源污染的评价方法、评价模型、主要综合治理模式和措施,并对小流域农业面源污染评价和综合治理的发展作出了展望.【期刊名称】《环境污染与防治》【年(卷),期】2018(040)006【总页数】7页(P710-716)【关键词】小流域;农业面源污染;评价;综合治理【作者】武升;张俊森;张东红;管飞;李小刚;马友华【作者单位】安徽农业大学资源与环境学院,安徽合肥230036;安徽农业大学资源与环境学院,安徽合肥230036;安徽农业大学资源与环境学院,安徽合肥230036;安徽农业大学资源与环境学院,安徽合肥230036;安徽省肥东县农技综合服务中心,安徽合肥230000;安徽农业大学资源与环境学院,安徽合肥230036【正文语种】中文小流域多位于一些湖泊、河流、水库等水体的上游,污染物随地表径流流失,进入小流域内,导致水体污染,可能影响整个流域的水质安全[1]248。
农业面源污染是小流域水体污染的主要原因[2],如农田中过多的肥料投入、农药施用、农村畜禽养殖废水的排放等[3]。
据报道,小流域汇入巢湖的总氮、总磷入湖质量分别占这两类污染物总入湖质量的76.9%、68.5%[4-5];农村畜禽养殖废水的排放是太湖流域和滇池流域各小流域内面源污染的主要污染源[6];坡耕地肥料和农药污染、畜禽养殖废水排放是三峡库区古夫河小流域农业面源污染的主要污染源[7]。
因此,对小流域农业面源污染进行评价和综合治理已成为各国控制农业面源污染和治理水土流失的研究热点[8-9]。
针对小流域农业面源污染的现状,本研究对当前小流域农业面源污染的评价方法及具体模型、综合治理模式及具体措施进行了综述。
SWAT模型实验方法
农业非点源污染农业非点源污染数据采集方法一:采样准备1、采样安排a)水样的采集与监测项目的确定。
确定采集水样的位置,能够反映非点源污染的特征。
同时,人力能够到的地方,而且监测指标能够反映非点源污染的特点。
b)采样时间、采样频率的安排为了更好的了解污染物的年间变化,在11年和12年,原则上应以月单位进行水样采集,一旦出现天气突变情况,随时根据情况调整时间。
c)除了特殊实验目的外(如研究雨季连续降雨),应当尽量排除前一场降雨对实验的影响,以免造成实验数据分析的困难。
由于目前还无法实现自动采样,所有水样都依靠人工进行采集。
在实验过程中,根据实验情况调整采样时间,采样频率。
2、采样点的空间设置为了研究污染物的空间变化,本次研究选择的土地类型包括:水田,旱田,居民点,草地等。
实验的水质采样点根据小流域的出口入口及土地利用类型等水污染影响因素确定。
利用GPS定点采集水样。
3、实验方法由于氮、磷是农业面源污染的重要原因,所以应利用GPS定点采样,N、P、COD、BOD等。
每项测定方法:a)总氮:b)总磷:c)COD:d)BOD:e)……农业非点源污染数据采集方法二:SWAT模型需要输入主要农作物的播种、施肥、灌溉等作物管理措施,可模拟流域内农业面源污染的负荷。
而其中的数据通过查阅辽宁省统计年鉴得出流域内的化肥使用情况,并对化肥进行折纯,得出TN、TP作为基肥加入到模型中。
农业非点源污染数据采集方法三:对非点源污染负荷估算得出数据农村非点源污染调查分析的主要对象为农业人口数量、农村综合污水、化肥农药使用和分散式饲养畜禽废水等。
非点源污染过程复杂,影响因素众多,对非点源污染负荷的估算也有很多途径。
(1)生活污水考虑到乡村没有集中的城镇下水道系统,因此将村中人口产生的生活污染源这算为有机肥输入到模型中。
本次研究应采用最新版本的人口普查中人口数据,列出流域中各乡镇排污当量数《第一次全国污染源普查城镇生活源产排污系数手册》(国务院第一次全国污染普查领导小组办公室,2008-3)并对清河凡河流域农村生活污水污染现状进行调查研究。
【国家自然科学基金】_小流域模型_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129
侵蚀景观 侵蚀产沙 作物生长模型 人工降雨 九龙江流域 丹江口 中小流域 三角网dem 三峡库区小流域 xml vic模型 quickbird no2 nh3 kriging hec-hms模型 gis应用模型 dem模型 bp神经网络 annagnps模型 almanac 137cs示踪技术 137cs
推荐指数 7 5 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
水量平衡 水质评价 水质模拟 水管理 水文模型 水文尺度 水土保持措施 水土保持 水分 氮收支 氮 模拟降雨 模型描述语言 模型 概念性 植被指数 植被恢复 条件模拟 朱溪河小流域 时空分布 数值模拟 承载力 截留 径流泥沙 建模 并行计算 干沉积模式 岩溶裂隙水 尺度综合 小流域 寒区水文 宁镇山脉 太湖流域 城市中小流域 坡面 地面裂度 地貌发育 地貌 地形特征提取 土石质低山区 土壤深度 土壤水分 土壤ph值 土地变化 喀斯特 半变异函数 初步成果 分布式水文-植被-土壤模型 分布式单位线 冻土 农用地 农业非点源污染 典型丘陵区 侵蚀量
农业面源污染模型AGNPS的应用现状及在我国应用的展望
农业面源污染模型A GN PS 的应用现状及在我国应用的展望张宏华1,李蜀庆1,杜 军2,李劲松3(1.重庆大学资源及环境科学学院,重庆400044;2.重庆交通学院地理系,重庆400074;3.重庆交通学院道路系,重庆400074) 摘 要:农业面源污染具有广泛性、分散性和隐蔽性的特点,治理和监测的难度大,已成为当前水质恶化的一大威胁。
本文介绍美国农业部开发的农业面源污染模型——A GN PS 模型及其应用,阐述了A GN PS 模型的发展历程、优缺点、组成部分、各部分功能以及最新的版本A nnA GN PS 。
并对我国及三峡库区应用该模型研究农业面源污染问题作了分析和展望。
关键词:A GN PS ;A nnA GN PS ;三峡库区;模型;农业面源污染中图分类号:X 32.029 文献标识码:A 文章编号:1001-2141(2003)12-0188-03 农业耕作中化学物质的大量投入及化学物质的不合理施用,已对农业水域水体造成极大污染。
目前,我国化肥年使用总量达4124万t ,平均每公顷播种面积400kg ,远远超过发达国家为防止化肥对水体污染而设置的225kg hm 2的安全上限。
农药年使用量达30多万t ,使全国933.3万hm 2的耕地遭受不同程度的污染[1]。
此外,不科学的农业耕作措施,不合理的网箱养殖,乱砍滥伐林草植被,过度垦殖放牧以及农业耕作产生的残留物,牲畜粪便等也对农田水质、耕地造成极大的污染,产生极严重的污染问题。
使农业面源污染负荷日趋加大,已成为目前水质恶化的一大威胁,不容忽视。
国外发达国家早在20世纪70年代就开始重视农业面源污染,并开发出许多模型。
其中,A GN PS (A griculture N on -Po int Source )模型就是美国农业部于1986年提出的著名农业面源污染模型之一。
A GN PS 模型是专门为政策制定者和管理部门研制的,适用于农业水域非点源污染的影响评价,并对各种农业面源污染控制措施进行评估、经济效盖分析及风险分析。
基于SWAT_模型的水库型水源地非点源污染模拟分析
应用于国内研究时ꎬ 需进行本土化构建 [11] ꎬ 在中国
究区的 DEM 数据ꎮ 根据每个栅格块的高程数据ꎬ 计
软件计算得出相应土壤参数ꎬ 将其导入 SWAT 土壤数
算各个单元水流向ꎬ 通过流向确定水流累计矩阵ꎬ 确
据库ꎮ
定阈值ꎬ 并将水流累计值大于该阈值的点连接起来形
成河网 [10] ꎮ
1 2 2 土地利用数据
(1 江苏省水文水资源勘测局扬州分局ꎬ 江苏 扬州 225000ꎻ 2 句容市水利局ꎬ 江苏 镇江 212400)
摘 要: 月塘水库为仪征市应急备用水源地ꎬ 流域内农业为主要产业ꎬ 由农业活动产生的非点源污染也成为该水
库污染物的主要来源ꎮ 选择总氮 ( TN) 、 总磷 ( TP) 作为污染物代表指标ꎬ 构建 SWAT 模型ꎬ 模拟月塘水库流
V2) ꎮ
通过敏感性分析ꎬ 最终筛选出对于径流过程模拟
敏感性较高的 10 个参数进行模型率定ꎮ
本次 模 拟 效 果 评 价 指 标 综 合 考 虑 百 分 比 偏 差
图 2 研究区河网及子流域
( PBIAS) 、 纳 什 效 率 系 数 ( NSE ) 以 及 决 定 系 数
(R 2 ) ꎮ PBIAS 体现模拟值和实测值的累积偏差ꎬ 用于
农业管理数据
作物、 灌溉、 施肥等数据
按作物生长期
统计年鉴农业相关制度
水文数据
出入库水量数据
逐月
水文部门
1 2 1 DEM 数据
原始土壤数据库中相关参数主要对应美国土壤特性ꎬ
需将其导入 ArcGISꎬ 经过投影变换、 掩膜提取得到研
数据集的基础上新增土壤类型ꎬ 见表 3ꎮ 通过 SPAW
栅格型 DEM 数 据 中 包 含 全 球 空 间 及 高 程 数 据ꎬ
【国家自然科学基金】_非点源污染负荷_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
科研热词 非点源污染 总磷 总氮 负荷估算 负荷 综合污染指数 灰色关联分析 渭河 海岸带 洪泽湖 沣河流域 污染负荷 水质预测研究 水质指标 水环境 水污染 参照状态 usle swat模型 scs l-thia模型 ce-qual-w2模型 annagnps模型 非点源 青铜峡灌区 雨水径流 降雨径流 邛海 遥感 透水地面 输出系数模型 赣江尾闾区 赣江下游 贡献率 负荷量 西安市 综述 程海 监测 生物滞留带 生态滤沟 生态浅层 生态沟渠 珠江三角洲 特性 烟台市 烟台 点源污染 渭河流域 渗滤 水质 水环境容量
推荐指数 6 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 非点源污染 负荷 磷 污染控制 非点源污染物 野外试验 稻田 污染负荷 氮 植被过滤带 径流 净化 黄河流域 面源污染 非点源 降雨量 输出系数法 解析 空间分布 研究框架 石头口门水库 流失 汉江 模拟 模型 数字滤波 控制排水 排水 尺度效应 天津市 城市 地表径流污染 农业非点源污染 农业 侧渗 亚流域划分 丹江 三江平原 tn负荷 swat模型
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44
输出系数模型
输出系数模型非点源污染模型是非点源污染进行时空模拟的重要手段,但现有模型往往只是对小区域的精细模拟,很难适用于大尺度区域的负荷估算。
因此,大尺度流域的非点源污染负荷估算一直是非点源污染研究的薄弱环节。
基于土地利用变化提出的输出系数模型,避开了非点源污染发生的复杂过程,所需参数少,操作简单,又具有一定的精度,在我国大尺度流域的非点源污染负荷研究时表现出独特的优越性。
一、模型结构输出系数模型(Export Coeffi cient Models)来自一种称为“单位负荷测算”(Unit load approach)的研究思路。
20世纪70年代初期,美国、加拿大学者最先提出输出系数模型并将其应用于研究土地利用-营养负荷-湖泊富营养化关系。
其核心是测算每个计算单元(人、畜禽或单位土地面积)的污染物产生量,将每个计算单元的平均污染物产生量与总量相乘,估算研究范围内非点源污染的潜在产生量。
Novrell等于1979年提出了一个较为简单的输出系数模型,以预测康涅狄格州湖泊群流域的营养物输入对湖泊富营养化的影响。
在输出系数模型中,各土地利用类型对营养物的贡献率是与该土地利用类型在流域中的面积比重成正比的。
来自于不同土地利用类型的径流量及径流中污染物浓度各不相同,这主要通过输出系数的不同取值来体现。
早期的模型假定所有土地利用类型的输出系数固定不变,这种假设和现实状况差异很大,因而限制了模型的应用。
Johnes(1996)在已有研究成果基础上建立了更为细致、输出系数更完备的输出系数模型。
该模型对不同的土地利用类型或牲畜种类等分别采用不同的输出系数并考虑居民生活污染输出。
在总氮输入方面还进一步考虑了植物固氮、氮的空气沉降等因素,大大提高了非点源污染负荷估算精度。
该模型已经成为输出系数法的经典模型,国内输出系数法方面的研究,大多基于该模型或稍作改进。
模型表达式为式中:L为研究区域的总污染负荷量;n为土地利用类型的种类或牲畜、人口等不同的污染来源;Ei为第i种土地利用类型、牲畜或人口的污染物输出系数;A i 为第i种土地利用类型的面积或牲畜、人口的数量;Ii为第i种污染物的输出量;p为来自降雨的污染物输出量。
我国农业非点源污染研究进展分析
源污染负荷量有重要影响 n 而郝芳华 的研究则表 , 明非点源污染负荷与降水量呈正相关 [] 1。 8 从研 究 区域 上看 , 目前 国内的非 点 源污 染研 究 多集 中在南方地区 , 如云南 、 四川 、 湖南、 福建 、 江苏、 安徽 等 省 份 [-]而 北方 地 区尤 其是 东 北 黑 土 区这 12 , 90 方 面 的研 究 尚少 。
收稿 日期 :0 2 0 — 8 修 订 日期 :0 2 0 — 4 2 1— 2 2 ; 2 1— 6 1 。
S T是 一个 具有 很 强 物理 机 制 的 长 时段 分 布 WA
作者简介 : 问青春 , ,9 9年生 , 女 17 工程师 , 主要从事污染源监测与相关研究工作 。
式流 域水 文模 型 , 它能够 利用 G S和 R I S提供 的空 间 数据 信息 , 测复 杂 大流域 中不 同土壤 、 地利 用 和 预 土
缺乏 的现 状 , 因而得 到 国 内研 究 者 的极 大关 注 , 方 这 面 的研 究很 多 [-] 11。 13 AG P N S模 型 已经 成 功 的 应 用 于 中 国南 方 的一 些小 流域 ,结 果显 示该 模 型在 这些 地 区 的农 业非 点 源 负荷 估算 及评 价 中的应 用潜 力 []邹 桂 红 等在 华 1, 4 北 地 区 大沽 河 流 域 的研 究 显 示 A n G P n A N S模 型 对 径流、 泥沙 及总氮 的模 拟精 度依 次 降低 , 对径 流模 拟 最 理想 , 沙模 拟 效果 较 好 , 、 尺 度 总 氮模 拟 精 泥 年 月 度 尚可 ,但 降 雨 场 次 总 氮 负 荷 模 拟 效 果 不 佳 [] 1。 5
mo e d e p  ̄ c e ii n d 1 Ther s a c n a rc l a o —p i ts u c o l to e a n t e e l 8 . d la x o n o f ce tmo e . e e r h i g i u t ln n on o r e p lu in b g i h a y 1 0s ur n r 9
浅析大沽河流域水质状况及变化趋势
浅析大沽河流域水质状况及变化趋势 曹正梅 ( 胶州) 、洙河、云溪河中上游水质达标。落药河、 猪洞河、桃源河、云溪河下游水质不达标。与上年 2个百分点。其中芝河、小沽 相比,达标率下降 6 河、落药河、五沽河、流浩河、南胶莱河、胶河、 墨水河 ( 胶州) 、云溪河、桃源河、洙河上游水质 保持稳定,猪洞河、洙河下游水质下降。 从综合污染指数看,桃源河、云溪河中下游、 洙河下游、猪洞河较高,污染相对较重;洙河上游 最低,水质最好。支流各断面综合污染指数比较见 图3 。 从污染较重河流 ( 桃源河、云溪河、洙河下 游) 不同水期综合污染指数来看,桃源河和洙河 下游呈丰水期平水期枯水期;云溪河由于贯穿 胶州城区,受农业面源、降水因素影响较小,枯水 期丰水期平水期。各水期综合污染指数比较见 图4 。
环境科学导刊 h t t p :/ / h j k x d k y i e s o r g c n 2 0 1 4 ,3 3( 1 )
C N 5 3- 1 2 0 5 / X I S S N 1 6 7 3- 9 6 5 5
浅析大沽河流域水质状况及变化趋势
曹正梅,张 韬,亓 靓 ( 青岛市环境监测中心站,山东 青岛 2 6 6 0 0 3 ) 摘 要:大沽河流域监测数据显示:2 0 1 2年,大沽河干流水质良好,功能区达标率为 1 0 0 %,多数断 面综合污染指数呈丰水期 > 枯水期 > 平水期。大沽河主要支流水质总体为轻度污染,主要污染指标为五日 8 8 %,从污染较重河流 ( 桃源河、云溪河、洙河 生化需氧量、化学需氧量、氟化物,功能区达标率为 6 下游) 不同水期综合污染指数来看,桃源河和洙河下游呈丰水期 平水期 枯水期;云溪河由于贯穿胶 0 0 6 —2 0 1 2年,大沽河干流水 州城区,受农业面源、降水因素影响较小,呈枯水期 丰水期 平水期。2 质基本保持稳定,主要支流水质呈改善趋势。 关键词:流域;水质;状况;趋势;大沽河;青岛 中图分类号:X 5 2 文献标识码:A 文章编号: 1 6 7 3- 9 6 5 5( 2 0 1 4 )0 1- 0 0 4 2- 0 3 大沽河是青岛市重要的自备水源地,素有青岛 的 “ 母亲 河” 之 称。发 源 于 烟 台 市 招 远 的 阜 山, 青岛 境 内 干 流 长 1 7 9 7 k m ,流 经 莱 西、平 度、即 墨、胶州、城阳,于胶州市码头村南入胶州湾。主 要支流有芝 河、小 沽 河、五 沽 河、流 浩 河、猪 洞 河、南胶莱河、胶河、墨河、洙河、落药河、云溪 河等。 流 域 面 积 4 8 5 0 7 k m,占 全 市 总 面 积 的 4 5 %。本文依据 2 0 0 6 —2 0 1 2年大沽河流域监测数 据,对其水质现状及变化趋势进行分析评价,以期 为环境 保 护 管 理 部 门 执 法 提 供 基 础 数 据 和 技 术 支持。 1 监测范围及评价内容 1 1 监测范围 青岛市环境监测中心站组织对大沽河干流及其 主要支流水质开展了例行监测,其中在干流布设了 西巨家、马连庄、早朝、江家庄、后沙湾庄、青平 公路桥、移风坝、麻湾桥、斜拉桥 9个控制断面, 在芝河、小沽河、五沽河、流浩河、猪洞河、南胶 莱河、胶河、墨河、洙河、落药河、云溪河、桃源 河1 2条主要支流布设了 1 6个控制断面。 1 2 监测项目及频次 监 测 项 目 为 《地 表 水 环 境 质 量 标 准 》
北方小城镇流域水污染的模拟研究
北 方 小 城 镇 流 域 水 污 染 的 模 拟 研 究
柳 婷
1 0 0 0 5 3) . ( 五洲工程设计研究院 , 北京
摘
要: 利 用基 于物理机 制的分 布式水文模型 S WA T , 根据选取 的北方小城镇所获得 的实测水文和 环境数据 进行 了参 数率定和模
型验证 , 并对 污染产 出量与降雨量的关系及河流污染 的来源进行 了分 析 , 得 出了一些有益 的结论 。
2. 4. 2
实践中的问题
如果溪流 自北 向南 流 动 , 假设 池 底坡 度 为 0 . 2 %, 按 照全 长 了儿 童跌 落的安全问题 。
6 0 0 m计算 , 垂直 高度需要 下降 1 . 2 m, 再计算上 0 . 5 m的泵坑 深 4 结语 度、 0 . 2 m的池底 厚度 , 保 守估计 至少需 要 1 . 9 m, 但这 与地库 顶
W AN G Bi - s h i
河流 污染 是指 自然环境 中的许多成 分和工业 废弃 物及农 药、 2 我 国北 方小城 镇流 域水 污染 现状 根据《 中国水资源公报 》 , 2 0 1 1 年全国污水排放 量达 6 5 2 . 1 亿t , 水质发生 变化 , 使生态系统和水体 的功 能受到破 坏 的现 象。根据 其 中8 0 % 以上未经处理 的超标工业和城市生活污水直接排人河 流 , 推其他几段水系也 均在 此段完 成 了高差 。桥 体 两侧水 面高 差为 0 . 2 m, 为了降低两侧水面高差较大 的现象 , 在下一 段的起点 处设 置一些推流器 , 可以起 到增加水 花并 提高水体流速的作用 。
合场地条 件。 2. 4. 4 施工 策略 . 综上 , 居住 区水景设 计是 系统性 的工 作 , 在从 设计 到施 工 的 过程 中, 设 计师不仅需要 因地制宜 , 而且需要 综合 考虑结构 、 给排
SWAT模型在三峡库区典型小流域的适应性研究
5 8 0 m, 流域 出水 口距汇入长江的入水 口处 1 5 . 4 5 k m, 属典型的紫色丘 陵地貌 。研究区地势东南高、 西北
收稿 日期 : 2 0 1 6 - 0 9 — 2 1
基金项 目: 2 0 1 0 年度 中科 院西部之 光重点项 目“ 三峡库 区稻 田氮磷 高效利 用与流失 阻空技术体 系研 究与示范” 阶段性成果 ,
析、 泥沙负荷量估算、 非点源污染负荷估算提供可靠的模型基础 。
1研 究 区概 况
陈家 沟 小流 域 位 于三 峡 库 区重庆 市 万 州 区长 岭 镇 , 是长 江 一 级支 流 五桥 河 左岸 支 流 , 属 于 长江 二 级 支流 , 地 理坐 标 介 于 3 O 。 4 3 3 0 ~0 。 4 6 2 0 N, 1 0 8 。 2 9 4 0 ~1 0 8 。 3 1 4 0 ” E之 间 。流 域 面积 8 . 0 k m 。 , 相对 高差
苕等1 1 2 1 。 研 究 区流 域面 积 、 土壤 、 土 地 利 用模 式 和 人 口密 度 等 在三 峡 库 区具 有一 定的代 表性 , 是三 峡库 区典型 的小 流域 。
2基 础数 据库 构建
S WA T 模 型 数据 库 包括 空 间数 据 库和 属 性 数据 库 , 其 构 建过 程
文章 编 号 1 0 0 5 — 5 7 3 8 ( 2 0 1 6 ) 0 2 — 1 0 2 — 0 0 8
S WA T 模型是一个 以天为步长的连续空间分布式流域尺度水文模型, 具有较强的物理基础和较好的空
间数据分 析 、 处理、 模拟 能力 , 适 用于具 有不 同土壤类 型 、 不 同土地 利用方 式和 管理条件 下 的复杂流 域n 。本 文 以三 峡库 区 典 型 小流 域— — 陈家 沟 小 流域 为 研 究对 象 , 在 建 立 流域 S WA T 模 型 数 据库 的基 础 上 , 根 据 实测数 据 进行 参 数敏 感性 分 析 、 率定 和验 证 , 探讨 S WA T 模 型 在 陈家 沟小 流 域 的适应 性 , 为 流域 径 流量 分
2024年环境影响评价工程师之环评法律法规自测模拟预测题库(名校卷)
2024年环境影响评价工程师之环评法律法规自测模拟预测题库(名校卷)单选题(共45题)1、根据《海洋环境保护法》,有关内水、滨海湿地、海洋功能区划、海洋环境污染损害的含义,下列说法中,错误的是()。
A.内水是指我国领海基线向内陆一侧的所有海域B.滨海湿地是指低潮时水深浅于2 米的水域及其沿岸浸湿地带,包括水深不超过8 米的永久性水域、潮间带(或洪泛地带)和沿海低地等C.海洋功能区划是指依据海洋自然属性和社会属性,以及自然资源和环境特定条件,界定海洋利用的主导功能和使用范畴D.海洋环境污染损害是指直接或者间接地把物质或者能量引入海洋环境,产生损害海洋生物资源、危害人体健康、妨害渔业和海上其他合法活动、损害海水使用素质和减损环境质量等有害影响【答案】 B2、贮煤场堆存煤炭高8m,环境影响评价污染防治措施应推荐的优先采取的经济技术可行方案是()。
A.建条形仓储煤B.建8m 高围墙C.堆层覆盖压实喷雾抑尘D.安装lOm 高防尘网【答案】 A3、2014-76.根据《土地复垦条例》,由土地复垦义务人负责复垦的损毁土地不包括( )。
A.挖沙取土损毁的土地B.洪涝灾害损毁的土地C.堆放采矿废石压占的土地D.核电设施建设临时占用损毁的土地【答案】 B4、《中华人民共和国循环经济促进法》所称循环经济,是指在生产、流通和消费等过程中进行的()活动的总称。
A.减量化、无害化、再循环B.减量化、再利用、资源化C.减量化、稳定化、再利用D.减量化、资源化、再循环【答案】 B5、根据《海洋环境保护法》下列关于向海洋排放污水的说法错误的是()。
A.有些特殊污染物的排放是法律所允许的,但是鉴于其特殊性,排放须采取有效措施进行处理或者予以限制B.向海域排放含病原体的医疗污水、生活污水和工业废水,必须经过处理,符合排放标准后,方能排入海域C.向海洋排放含热废水时,可以直接排放D.含有机物和营养物质的工业废水、生活污水应严格控制向海湾、半封闭海及其他自净能力差的海域排放【答案】 C6、2018-12.根据《规划环境影响评价条例》,关于专项规划环境影响报告书审查程序的说法,错误的是()A.审查小组应当递交书面审查意见B.审查小组中有关部门代表人数不得少于审查小组总人数的二分之一C.参与环境影响报告书编制的专家,不得作为该环境影响报告书审查小组的组员D.设区的市级以上人民政府审批的专项规划,在审批前由其环境保护主管部门召集有关部门代表和专家组成审查小组,对环境影响报告书进行审查【答案】 B7、根据《环境影响评价公众参与办法》,建设单位应当在确定环境影响报告书编制单位后7 个工作日内,通过网络平台公开相关信息开展公众参与工作,以下不可以作为信息公开的网络平台是()。
改进USLE模型及其在于桥水库非点源污染敏感区划分中的应用
改进US LE 模型及其在于桥水库非点源污染敏感区划分中的应用3张 涛1,邓小文2,周 滨2,袁雪竹2,卢学强2,秦树强3,刘 然3(1.天津大学环境科学与工程学院,天津300072;2.天津市环境保护科学研究院,天津300191;3.天津市引滦工程于桥水库管理处,天津301900) 摘要:根据于桥水库周边流域非点源污染的特点,在充分考虑污染源与水库的距离以及库体自净作用因子的基础上,对饮用水源地非点源敏感区划分的通用土壤流失方程(US LE )方法进行了改进。
结合2009年库区周边的ET M 遥感影像、数字高程模型(DE M )和土地利用类型等数据,应用改进的US LE 模型对库区周边非点源污染敏感区划分进行了实证研究。
研究结果表明,库区西部的敏感性明显高于东部,库周的别山镇、五百户镇、渔阳镇、穿芳峪乡和马伸桥镇的水库沿岸是非点源污染敏感度较高的区域,是非点源污染的优先控制区。
关键词:改进US LE;敏感区划分;非点源污染;于桥水库 中图分类号:X321文献标识码:A文章编号:(K )10088(原1002-1264)(2010)01-0029-03M od i f i ed US L E M odel and Its Appli ca ti on to D i fferen ti a te Sen siti v ity Zones forNon 2po i n t Source Polluti on i n Y uq i a o Reservo i rZHANG Tao 1,DENG Xiao 2wen 2,ZHOU B in 2,Y UAN Xue 2zhu 2,LU Xue 2qiang 2,Q I N Shu 2Q iang 3,L I U 2Ran3(1.College of Envir onmental Science and Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China;2.Tianjin Acade my of Envir on mental Sciences,Tianjin 300191,China;3.Tianjin Yinluan Yuqiao ReservoirManage ment Office,Tianjin 301900,China )Abstract:According t o the non 2point s ource (NPS )polluti on characteristics of Yuqiao Reservoir,the Universal Soil Loss Equati on (US LE )was modified for identificating the sensitive areas for NPS polluti on contr ol .A s t w o i m portant fact ors,the distance fr om the polluti on s ource t o the reservoir and self 2purificati on of the reservoir were intr oduced in the US LE model .Based on the data of ET M i m age,D igital Elevati on Model (DE M ),land use and s oil type,the modified model was used t o differentiate sensitivity z ones for NPS polluti on in the Yuqiao Reservoir watershed .The results showed that the west area of the reservi or is more sesitive than that of the east,and the reservoir shore of B ieshan,W ubaihu,Yuyang,Chuanfangyu and Mashenqiao are sensitive areas f or NPS polluti on in Yuqiao Reservoir .Key words:modified US LE;sensitivity z one;NPS polluti on;Yuqiao Reservoir 随着我国饮用水源地保护区的划定和水源地保护力度的不断加强,非点源污染已逐渐取代点源污染成为威胁饮用水安全的主要污染来源。
【最新推荐】大沽河自然环境调查报告-实用word文档 (10页)
本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==大沽河自然环境调查报告篇一:青岛市海岸带环境管理调查报告青岛市海岸带环境管理调查报告学院:轻化与环境工程学院班级:环工姓名:王报英学号: 11-1201X05021017青岛市海岸带环境管理调查报告摘要海岸带是海陆交替的过度带,其生态系统具有明显的脆弱性,比较容易受到认为的影响。
人类作为海岸带“社会生态系统”的活动主体,在开发利用海岸带的同时,必然会对海岸带的环境造成一定的影响。
青岛市地处山东半岛的东南部,面向南海水域,海域广阔,海岸带资源丰富,海洋产业发展迅速。
但随着沿海城市化进程的加快、海洋经济的迅速发展以及沿岸不合理的开发利用,海岸带所面临的压力愈来愈大。
良好的海岸带环境是社会经济持续发展的基础,海岸带在国家经济和经济发展中的关键作用,使得海岸带环境管理变得至关重要。
研究海岸带环境管理模式的目的在于提出与所采用的目标和制度相协调的海岸带环境管理措施。
一、引言海洋是地球自然生态系统的重要组成成分,在维护自然生态平衡中发挥着不可替代的作用。
海岸带是大陆和海洋之间的一个重要交界面,是地球表面最活跃的地区,也是资源与环境条件最为优越的自然区域,是保证人类可持续发展的基础。
当今世界正面临着人口、资源、环境三大问题。
随着人口的急剧膨胀、能源消耗的日益增多和环境污染的加剧,陆地生存空间受到越来越大的威胁,人类开始将目光转向海洋,开发利用海洋的浪潮持续高涨,海岸带地区已成为沿海各国经济发展的中心区域,所面临的生态压力也逐步增大,亟待加以有效调控,实现社会经济和环境的协调发展。
二、青岛海滨地域介绍青岛海滨风景区位于青岛市区南部沿海一线,东西长约25公里,南北宽约3公里。
陆地包括青岛山、信号山、观象山、太平山、八关山、小鱼山及南侧区域。
海域则有团岛湾、青岛湾、汇泉湾、太平湾、浮山湾等海域及所含岛、礁、海滩等。
捞渔河流域非点源污染模拟与控制研究的开题报告
捞渔河流域非点源污染模拟与控制研究的开题报告一、选题背景我国水环境面临严重的非点源污染问题,其中农业面源污染是影响水环境质量的主要因素之一。
农村地区传统农业生产方式和高密度畜禽养殖等活动导致农业废弃物的过度释放和繁殖,进而导致河流水质恶化、生态环境破坏和人类健康威胁等问题。
捞渔河流域位于我国南方农业地区,是典型的农业作业地区。
近年来,随着城市化和农业现代化的发展,土地利用方式和农业生产方式发生了巨大变化,捞渔河流域的水环境质量受到了重大的挑战。
因此,对于捞渔河流域非点源污染的模拟与控制具有重要的现实意义和科学价值。
二、选题目的本研究旨在通过卫星遥感和模型模拟等手段,深入探究捞渔河流域农业面源污染情况,建立非点源污染模型,并探讨控制农业面源污染的策略和措施,为提高水环境质量和保护生态环境提供科学依据和技术支持。
三、研究内容和方法1.研究内容1)捞渔河流域非点源污染现状分析。
2)建立捞渔河流域非点源污染模型。
3)分析捞渔河流域非点源污染的空间分布规律。
4)探讨控制捞渔河流域农业面源污染的策略和措施。
2.研究方法1)通过卫星遥感获取捞渔河流域土地利用和覆盖情况,建立土地利用数据集。
2)利用水文与水资源系统建模软件(HYSWARM)建立捞渔河流域非点源污染模型,对农业废弃物产生及其溯源、扩散、移动和影响进行模拟和预测。
3)利用地理信息系统(GIS)和统计学方法对模拟结果进行分析和评估,探究非点源污染的分布规律和影响因素。
4)提出控制捞渔河流域农业面源污染的策略和措施,如治理农田、改善畜禽养殖环境、提高农业废弃物处置率等。
四、预期成果和意义1.预期成果1)建立捞渔河流域非点源污染模型,揭示农业面源污染的分布规律和主要影响因素。
2)提出针对捞渔河流域农业面源污染的治理策略和措施,为保护水环境和生态环境提供科学依据和技术支持。
2.预期意义1)深入探究我国南方农业地区的非点源污染问题,提高对农业污染的认识。
2)为制定有效的水环境保护方案提供科学依据和技术支持。
基于SWAT模型的紫色土丘陵区农业小流域非点源氮、磷输出模拟研究
基于SWAT模型的紫色土丘陵区农业小流域非点源氮、磷输出模拟研究薛菲;唐家良;赵举;章熙锋;申东;王芮【摘要】[Objective] Agricultural non-point source pollution was the main cause of water eutrophication in hilly area of purple soils.The small watershed in purple soil area experienced intense farmingactivities,however,the agricultural watersheds in this area were the lack of observed data and prediction tools of nitrogen and phosphorus export fluxes from agricultural catchments.Therefore,it is difficult to develop good solutions aiming at the mitigation of nitrogen and phosphorus in small watershed scale.[Method] In the present study,SWAT was used in a watershed with area of 12.36 km2 in typical purple soil region of upper Yangtze River.According to the measured data,SWAT model was adjusted to simulate the river discharge and non-point source pollution processes.[Resuh] SWAT succeeded in of monthly and daily discharge simulation with satisfactory performance in the study area (R2 =0.6-0.9,Ens =0.55-0.9),and SWAT could simulate the transportation of nitrogen and phosphorus with good fitness based on monthly interval (R2 =0.75-0.91,Ens =0.72-0.80).It was proved the SWAT could be successively applied in a complex agricultural watershed (10 km2) at hilly area of purplesoil.[Conclusion] The critical source areas for non-point source nitrogen and phosphorus were identified,so as to formulate countermeasures preventing nonpoint source pollutions in the study region.%[目的]农业非点源污染是造成水体富营养化的重要形式,紫色土丘陵区小流域农耕活动频繁,缺乏对农事操作所导致的氮、磷迁移通量的模拟和预测工具,从而难以针对小流域尺度氮、磷流失制定优化的非点源污染减控措施.[方法]本研究将SWAT运用在面积为12.36 km2的典型紫色土丘陵区农业小流域.通过实测数据率定模型参数,模拟了小流域水文过程和氮、磷污染物迁移过程.[结果]SWAT2012能够很好地模拟每日径流、泥沙输出(决定系数R2> 0.60,纳什系数Ens >0.55),同时可模拟月步长氮、磷污染物输出过程(决定系数R2 >0.75,纳什系数Ens>0.72),说明SWAT模型可有效地进行丘陵区较小尺度小流域(10 km2)面源污染输移模拟和预测.[结论]模拟结果可得出,氮、磷污染物的关键源区主要位于小流域沟谷区,通过建设河岸缓冲带可有效防止地表和地下径流途径的氮、磷损失.【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2017(030)005【总页数】8页(P1145-1152)【关键词】SWAT;非点源污染;紫色土;农业小流域;关键源区【作者】薛菲;唐家良;赵举;章熙锋;申东;王芮【作者单位】中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;乐山市产品质量监督检验所,四川乐山614001;中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】S143.93【研究意义】如何能够有效地进行农业非点源污染控制,进而在农村地区广泛开展水环境管理以及小流域综合治理,首先需要进行科学的水质评价和预测。
2023年环境影响评价工程师之环评技术方法模拟题库包括详细解答
2023年环境影响评价工程师之环评技术方法模拟题库包括详细解答单选题(共20题)1. 非点源(面源)调查基本上采用()的方法。
A.实测B.搜集资料C.引用历史数据D.委托监测【答案】 B2. 潜水含水层较承压含水层易受污染的主要原因是()。
A.潜水循环慢B.潜水含水层的自净能力弱C.潜水含水层渗透性强D.潜水与外界联系密切【答案】 D3. 基于生态系统和生态因子的(),项目生态影响预测与评价之前需要明确区域生态系统现状及主要功能和评价的主要生态因子。
A.普遍性B.可行性C.多样性D.综合性【答案】 C4. 某村庄现状噪声为48.0dB(A),拟建甲、乙公路对该村庄的噪声贡献值分别为48.0dB(A)和51.dB(A),则该村庄处预测声级为()。
A.51.0dB(A)B.53.0dB(A)C.54.0dB(A)D.55.0dB(A)【答案】 C5. 某评价项目排污河段下游的省控断面COD水质目标为20mg/L,河段枯水期设计流量50m3/s条件下,预测省控断面处现有COD达标率占70%,项目排污断面到省控断面的COD衰减率为20%。
在忽略项目污水量的情况下,项目COD最大可能允许排污量为()。
A.25.92t/DB.31.10t/DC.32.40t/D.86.40t/D【答案】 C6. 某建设所在区域声环境功能区为1类,昼间环境噪声限值为55dB(A),夜间环境噪声限值为45dB(A),则该区域夜间突发噪声的评价量为()。
A.≤45dB(A)B.≤55dB(A)C.≤50dB(A)D.≤60dB(A)【答案】 D7. 有一列500m火车正在运行。
若距铁路中心线20m处测得声压级为90dB,距铁路中心线40m处有一居民楼,则该居民楼处的声压级是()dB。
A.87B.84C.80D.78【答案】 A8. 大气污染源调查中,不应列入点源调查清单的是()。
A.点源坐标B.排气筒出口内径C.排放工况D.环境温度【答案】 D9. 在防治环境噪声与振动污染的工程措施中,下列说法中错误的是()。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第30卷第2期2008年2月资 源 科 学RES OURCES SCIE NCE V ol.30,N o.2February ,2008文章编号:1007-7588(2008)02-0288-08收稿日期:2007-04-25;修订日期:2007-10-09基金项目:教育部高等学校骨干教师资助计划资助研究(编号:G 1999043508)。
作者简介:邹桂红,女,四川彭县人,博士,研究方向为环境规划与管理。
E 2m ail :y ouzist @大沽河典型小流域非点源污染模拟邹桂红1,崔建勇2,刘占良3,孙 林4(1.中国海洋大学环境科学与工程学院,青岛 266003;2.中国石油大学地球资源与信息学院,东营 257061;3.青岛市环境保护监测站,青岛 266003;4.中国林业科学研究院,北京 100875) 摘 要:流域水质管理是一个多步骤的过程,数学模型以其定量计算和动态操作在流域管理中起着重要作用。
本文利用美国农业部开发的AnnAG NPS 模型,以大沽河典型小流域为例,给出非点源污染流域水文水质模拟过程。
首先在集水单元和沟道勾划的基础上,完成数据库的建立。
参数估值主要依据流域性质、先前经验值、其它模拟研究和文献中的取值。
其次采用各小流域出口流量、泥沙和总氮实测值优化参数、校准和验证模型,分析模型在研究区的适用性。
在大沽河小流域,模型对降雨场次地表径流、泥沙及总氮的模拟结果表现出了很大的不确定性,而相应的年均负荷估算结果较好。
当前AnnAG NPS 模型主要被用于评价流域非点源污染的长期影响及最佳管理措施的选择,以上精度足矣。
最后利用校准后的模型进行小流域污染负荷估算和管理措施模拟。
结果表明为了达到同时削减径流、沉积物及总氮的输出量,在大沽河上游应采取退耕还林的措施,治理非点源污染。
关键词:非点源;AnnAG NPS 模型;大沽河典型小流域;模拟研究1 引言随着点源污染的有效控制,非点源污染已成为水体污染的主要因素之一,受到越来越多的关注和研究[1,2]。
研究表明,非点源污染负荷有逐渐超过点源污染负荷,成为地表和地下水体首要污染源的趋势[3,4]。
非点源污染模型是实现非点源污染定量评价的有效工具之一。
它通过对整个流域系统及其内部复杂污染过程的定量描述,帮助我们分析非点源污染产生的时间和空间分布特征,识别其主要来源和迁移途经,预报污染负荷量及其对水体的影响,并评价土地利用变换以及不同管理措施对非点源污染和水质的影响,为流域规划和管理提供决策支持[5]。
在国外,尤其是美国已经开发了许多流域非点源污染模型并且将其应用到了流域污染负荷模拟及其管理措施的制定和评价中[1]。
而我国由于基础资料的缺乏,适合我国情况的流域非点源污染模型开发较少,因此将国外成熟的流域非点源污染模型引入我国流域非点源污染及流域管理中具有一定的研究意义[5,6]。
本文尝试引用美国农业部开发的AnnAG NPS 模型,通过敏感度分析和参数校正,在对模型校验的前提下,定量计算出大沽河典型小流域非点源污染负荷,并对非点源污染管理措施进行模拟研究,以期为流域水环境的科学治理提供决策依据。
2 材料与方法211 研究区概括大沽河是胶东半岛最大的河流,流域面积751115km 2,流域水资源丰富,多年平均河川径流量为6131×108m 3。
大沽河流域是鲁东低山丘陵区的一部分,地形变化的总趋势是北高南低。
处于北暖温带季风气候区,降水年际变化悬殊,主要集中于5月~9月,占年降水总量的80%左右,多年平均降水量为734124mm 。
通过大沽河携带的径流量、输沙量和溶解污染物占到胶州湾入海河流的首位,是胶州湾的主要无机氮、磷输入源。
本研究选取以张家院水文站为出口的小流域为研究区。
研究区分布于河流的上游地段,其面积为610181km 2。
土地利用类型主要为耕地、林地、草地、水体,其中耕地面积占总面积的60%左右,草地占27%(图1)。
土壤类型主要有棕壤、砂姜黑土、褐土、潮土和盐土五大类,棕壤、砂姜黑土分布最广、面积最大,主要分布在山地、丘陵和山前缓坡地。
土地利用类型以草地和耕地为主,无大的城镇分布,点源排放可以忽略,河道未建立水坝等水工设施,径流受人为干扰较小,可以较可靠地反映流域产汇流。
图1 研究区、站点位置及土地覆盖类型Fig.1 Location of study area and land 2cover types212 AnnAGNPS 模型AnnAG NPS 模型(Annualized Agricultural N on 2point S ource P ollution M odel )是由美国农业部开发研究而成的用于模拟评估流域地表径流、泥沙侵蚀和氮磷营养盐流失的连续型分布式参数模型[7],与其前期版本AG NPS 相比,AnnAG NPS 模型的改进之处在于:以日为基础连续模拟一个时段内每天及累计的径流、泥沙、养分、农药等输出结果,可用于评价流域内非点源污染的长期影响;根据地形水文特征进行流域集水单元的划分,且模拟的流域尺度更大;与GIS 的紧密集成,模型参数大多可自动提取,模拟结果的显示度得以显著提高[8]。
该模型采用SCS 2C N 径流曲线方程计算地表径流量,并按每日的耕作、土壤水分和作物情况,相应982第30卷第2期邹桂红等:大沽河典型小流域非点源污染模拟地调整曲线数。
其中前期土壤水分条件由SWRRB 和EPIC模型计算,渗漏计算采用了Brooks2C orey方程,流量峰值计算采用了TR255模型。
采用校正的通用土壤流失方程计算地表泥沙侵蚀量。
模型逐日计算各集水单元内氮、磷和有机碳的营养盐状况,包括作物对氮磷的吸收、施肥、残留的降解和氮磷的迁移等。
氮磷和有机物的输出按可溶态和颗粒吸附态分别计算,并采用了一组动力学方程计算平衡浓度。
作物对可溶态营养盐的吸收计算,则采用了简单的作物生长阶段指数。
采用与CRE AMS模型相同的公式计算氮、磷的可溶态浓度和颗粒态浓度[7]。
213 参数率定21311 集水单元、沟道的勾划 以流域1∶5万地形图为数据源,利用ARCGIS软件建立数字高程模型(DE M)。
在此基础上,利用AnnAG NPS2Arcview集成界面,运行地形参数模块(T OPAG NPS)自动划分集水单元(cell),勾划地表排水沟道(reach),生成集水单元文件AnnAG NPS-cell1dat和沟道参数文件AnnAG NPS-reach.dat,分别包括各集水单元和沟道的面积、高程、坡度、坡长等参数。
由定义的临界源面积(the critical s ource area,CS A)和最小初始沟道长度(the minimum channel length,MSC L)来反映流域下垫面的空间变异性。
根据研究区地形、土地覆被的差异将小流域划分为104个集水单元和142条河道。
同时,利用该界面将集水单元文件与流域的1∶10万土地利用图和1∶100万土壤图分别进行空间叠加运算,确定各集水单元的主要土地利用类型和土壤类型。
21312 其它参数的计算 采用莱阳站1996年~2001年日气象数据(雨量、最高与最低气温、露点温度、云量、风速),依据气象文件的格式说明,编译FORTRAN程序,建立日气象输入文件(Dayclim. inp)。
降雨量和降雨侵蚀力(R)一般表现为幂函数关系[9],利用2000年~2001年日降雨量[10],计算每隔15天的R值,并将其累积以获得年降雨侵蚀力。
土壤数据包括空间分布数据,物理、化学属性数据。
根据各集水单元的土壤类型,查阅山东省第二次土壤普查结果,获得土壤质地、分层厚度、容重、总氮及总磷数据。
将小流域土壤质地由卡钦斯基粒级制转换为模型要求的美制[11],依此间接获得土壤水文土壤组,凋萎系数,有效田间持水量、饱和导水率参数值[12]。
土壤氮磷养分分别按照96%,4%, 15%,85%的比例转换[13]以获得有机氮、无机氮、有机磷、无机磷的含量。
作物数据从3个方面考虑:首先是作物的产量、残留物、分解等基本参数,其次是发芽、生长、成熟和衰老4个生长阶段的划分和各阶段的N、P吸收率;第三是从作物生长开始后,每隔15天的根系、覆盖和高度累积值。
作物产量通过《2000年青岛统计年鉴》获得,其它参数主要利用模型提供的作物数据库文件Crop.xls和美国农业手册703号[14]获得。
由农田施肥调查获得施肥量、施肥深度、各种养分含量比例。
214 校准与验证模型的校准是将模拟值与监测值进行对照,并在一定的、合理取值范围内不断调整输入参数,使模拟结果与实测值之间的误差可以接受。
由于地表径流影响了泥沙和氮磷输出,泥沙输出影响颗粒态氮磷输出,因此,模型模块的参数校正存在先后顺序,首先对水文模块进行校正,其次是对泥沙侵蚀模块,最后是氮磷营养盐流失模块[7]。
本文分别利用2000年、2001年张家院站日地表径流,月泥沙,降雨场次总氮,及东丁家、西巨家站降雨场次总氮监测值来校准和验证模型。
在典型的河川径流过程中,流量过程线可以很直观的区分为两部分:基流与地表径流。
因AnnAG NPS模型仅模拟地表径流部分,在模型校准之前,利用Pettyjohn&Henning[15]编写的HY SERP程序将基流分割出去。
2000年~2001年日径流范围为211×104m3~28×104m3Πd,其均值为0102×104m3Πd,日均基流量为0101×104m3Πd,占径流量的50%。
为评价模型计算的质量,方便模型参数校正,本文采用两个指标来表征模型实测值与模拟值的拟合度。
(1)模拟偏差:D v=V-V′V′×100(1)式中:V为模型模拟值;V′为实测值;Dv为模拟偏差;Dv值越趋于0;模拟精度越高。
(2)绘制1∶1连线图和回归曲线,反映径流、泥沙及总氮的拟合度,在1∶1连线图上,数据点越接近于1∶1连线,则拟合度越高。
相关系数R2越大,则表示实则值与模拟值的拟合度越好。
3 结果311 模拟精度检验31111 地表径流的校准与检验 SCS的径流曲线数CN是影响地表径流的主要参数,土壤供水能力092资 源 科 学第30卷第2期对地表径流量的模拟结果也产生一定的影响。
对比监测值和模拟值的差异程度,依据小流域的地形特征、AnnAG NPS 说明书中CN 的取值范围、经验值及其他流域的取值作为参考,反复调试CN 值来校准径流量。
在此基础上微调土壤供水能力,使实测值最大程度与模拟值接近。
利用SCS 径流曲线数CN 值模拟地表径流量,特大暴雨时模拟值往往远高于实测值[16~18]。
鉴于此,参考各地表覆盖类型CN 值的取值范围,首先将CN 值设为最低值,在此基础上将CN 值升高一定比例,直到得到令人满意的统计评估结果(表1)。