太湖流域平原农业面源污染模拟与管控的思考

我国太湖流域平原河网区农业面源污染问题突出，圩区是该区域广泛分布的人工集水单元，也是农业面源污染管控的关键且独特地理单元，具有农业面源污染拦截的优势，但其作用长期以来被低估或忽略。在此背景下，本文梳理了平原河网区农业面源氮磷污染的关键问题，包括农田耕作与池塘养殖存在的面源污染问题，以及污染溯源面临的挑战；总结圩区系统水文与氮磷循环过程的独特性及其模型模拟的进展与难点，探讨利用圩区这一特色单元提升平原河网区面源氮磷拦截能力的可能性；从管控空间单元、精准治理技术、典型示范等角度，提出圩区农业面源污染管控与研究的若干建议。     

平原河网地区水系规划方法探讨

以昆山市千灯镇水系规划为例,提出了平原河网地区(特别是河网圩区)水系规划思路,并就水系规划中的防洪排涝标准的确定、排涝流量的计算、河网水系布局、水系整治方法、水面率控制等几个关键问题进行了研究和探讨。该文所提出的方法和措施可为同类地区水系规划的编制和水系建设提供科学指导。     

太湖流域典型圩区农田氮素地表径流迁移特征

太湖流域农业非点源问题日趋严峻,流域内圩区面积占较大比重,圩区水流运动的特殊性决定了圩区非点源污染物迁移规律的特殊性,而目前国内外相关研究较少,因此太湖流域典型圩区营养盐迁移转化特征研究具有重要意义.在太湖流域平原河网地区选择典型圩区开展野外原位试验,通过野外观测和室内分析相结合的方法,研究了圩区氮素在自然降雨-径流驱动下的迁移特征,建立了稻季农田氮素的迁移通量与径流通量、施肥量及降雨距施肥时间间隔三者之间的定量化关系.结果表明,径流通量是影响氮素流失通量的关键因素;施尿素后径流中氮素浓度达最高值,后呈下降趋势,氮素径流损失与施氮量呈显著正相关;施肥与径流发生的时间间隔也是决定径流氮损失的重要因素.     

太湖流域典型圩区农田磷素随地表径流迁移特征

太湖流域农业非点源污染问题日趋严峻,流域内圩区面积占较大比重.圩区水流及污染物迁移的特殊规律决定了圩区非点源污染规律的特殊性,而目前国内外相关研究较少,因此研究太湖流域典型圩区营养盐迁移转化特征具有重要的意义.在太湖流域平原河网地区选择典型圩区开展野外原位试验,通过野外观测和室内分析相结合的方法,研究了圩区磷素在自然降雨一径流驱动下的迁移特征,建立了稻季农田磷素的迁移通量与径流通量、施肥量及降雨距施肥时间间隔三者之间的定量化关系.结果表明:①径流通量是影响磷素流失通量的关键因素;②施磷肥后径流中磷素浓度达最高值,后呈下降趋势,磷素径流损失与施磷量呈显著正相关;③施肥与径流发生的时间间隔是决定径流磷损失的重要因素.     

GIS支持下AGNPS模型在太湖流域典型圩区的应用

由于平源河网区非点源污染影响因素非常复杂,导致实地调查和试验研究不易实行,使数学模型方法在这一领域体现出一定优势,相关的研究也受到了学术界越来越多的重视。因此利用Mapinfo、Arcview等GIS软件建立了太湖流域典型圩区基础数据库和专题数字图件,并利用GIS的空间数据分析和整理技术提取AGNPS模型所需的坡度、坡形、坡长等重要空间参数和属性参数,全面、系统地利用AGNPS模型对平原河网区地表径流量和氮、磷流失负荷进行了定量计算。结果表明,预测结果与实际观测结果基本相符,相关程度较高,因而该模型在太湖典型平原河网区非点源污染研究方面具有一定的应用价值。     

缓冲式排水模式管道系统的设计与安全性评价

通过建立缓冲式排水模式管道、河网耦合水力模型,在运用推理公式法初步确定管道系统设计参数的基础上,通过模型试验对缓冲式排水模式管道系统的设计、应用条件进行了分析探讨,确保了缓冲式排水模式合理性和安全性.并以上海某地区为例,在2种典型工况下对缓冲式排水模式的应用条件进行了计算,同时以洪灾频率为指标对缓冲式排水系统的安全性进行了评价.这为不同河网条件圩区的缓冲式排水模式的设计和安全评价提供了新的方法.     

清代皖江圩区的民间信仰

清代皖江流域的圩区中,圩民拥有相似的民风民俗和宗教信仰。皖江圩区宗教信仰形式多样,普遍建有寺庙庵堂,并有举行家祭的传统。皖江圩区祭祀既具有其它地方祭祀的共性,也体现出圩区的特点:首先是对保护圩区农业安全神灵的格外崇拜,体现出重农观念。第二,许多对圩区做出卓越贡献的官绅成为圩民祭祀之神。这些神灵都是保佑圩区风调雨顺、为农业、渔业消灾避难的庇护之神。通过祭祀活动的举行,圩民之间的凝聚力得到加强。     

基于DEM数据的羊圈沟流域水系网信息提取研究

本文以陕西省延安市羊圈沟流域为研究区,基于羊圈沟流域的SRTM-DEM数据,采用ArcGIS10.2中的Hydrology水文分析模块,对该流域的水流方向、水流长度、流量以及河网和流域分级的信息进行提取和分析,其中也确定了阈值的大小将直接影响流域水系的提取,同时验证了SRTM-DEM数据在水文分析中的应用价值,为该小流域开展的关于土体侵蚀强度以及沟道和坡面治理工程的生态安全保障技术集成的课题提供了研究基础,具有一定的参考价值。     

基于SRTM DEM的陕南汉江上游流域水文特征模拟研究

选取陕南汉江上游流域为研究样区,采用SRTM DEM作为基础数据,探讨ArcGIS9.2的水文分析扩展模块提取水文特征信息的方法,并利用该模块进行研究区水文特征提取,得到研究样区的水流方向数据、汇流累积量、河网水系、子流域边界等信息。同时,对所提取的河流网络进行有效性检验。通过与我国国家基础地理信息系统提供的5级以上河流水系数字线划图对照比较以及河网套合差的计算,发现基于SRTM DEM,采用ArcGIS软件能够提取出陕南汉江上游流域5级以上河流,提取的流域水文特征信息是有效合理的。该研究为该地区的洪涝灾害治理和生态规划建设提供依据。     

基于Voronoi图的平原河网汇水区划分方法

在平原河网地区面源污染的测算与模拟中,汇水区的细致划分是一个基础和难点问题。利用Voronoi图从河道中心线逆向反推河段的汇水区的方法,提出并解决这一方法的河道中心线等间距等分实现线转点和是海量Voronoi图图斑的自动合并2个关键问题。以温瑞塘河为例进行的研究结果表明,山地使用DEM方法,平原区使用Voronoi图方法,两者组合实现了平原河网汇水区的精细划分。     

静脉河道负荷削减工程及其效果分析

在分析太湖流域入湖河流水环境现状的基础上,通过负荷削减工程的实施,使河网水质达到功能区要求,削减入湖河流的污染物排放总量,从而降低太湖污染负荷。以武进港流域的建华河、跃进河、红旗河等8条河为研究对象,开展了静脉河道负荷削减技术研究,对8个负荷削减工程的运行效果进行比较,研究出适用于流域河网地区的负荷削减技术,包括垂向移动式生态床技术、生物接触氧化技术、生态浮岛技术等。负荷削减效果表明,该技术可有效去除静脉河道低中度污染水中的N、P等污染物质,并具有良好的生态景观效果。通过进一步优化,可形成适合于太湖流域河网地区水环境质量改善和生态修复的关键技术。太湖流域的污染负荷主要来自入湖河流,开展入湖河流水环境综合治理对太湖流域水环境和湖体富营养化改善具有重要的意义。     

南方圩区生态排水河道建设进展研究

为加强南方圩区水环境的修复,降低农田排水中氮磷对水体的污染,结合南方圩区河道特点,并综合运用生态学原理,对作为农田排水主要承泄通道的圩区河道进行生态整治,从河道护坡工程建设、植被重建、景观构建、生态管理等方面着手,构建符合流域及地域生态特征的河道水生态系统和河岸生态系统,将圩区河道建设为生态、高效、功能健全的排水处理系统,从而实现防治农业面源污染和改善水环境的目标。     

太湖水体富营养化与流域农业面源污染的控制

通过对太湖“零点行动”前后的水质状况进行分析和比较,发现虽然水质得到改善但尚不能控制富营养化趋势,提示了控制农业面源污染的紧迫性;进一步对环太湖流域重点农业面源污染源水肥流失和畜禽养殖业污染进行了研究与评价,分析了农业面源污染对太湖水体富营养化的影响,提出了农业面源污染的控制对策。     

太湖西北部入湖河道的沉积物源解析与污染程度研究

[目的]研究太湖西北部主要7条入湖河道沉积物的主要污染源和污染程度。[方法]2005～2006年,对太湖西北部的7条入湖河道沉积物进行采样调查,采用常量元素摩尔比来划分每条河道的主要污染源,并采用富集系数评价7条河道中沉积物重金属污染状况。[结果]马山河、梁溪河、西湾河主要受市政污染,直湖港、漕桥河主要受工业污染,大浦河、武进河主要受农业污染;以工业污染源为主的河道重金属污染程度最大,以农业污染源为主的河道次之,以市政污染为主的河道最小。[结论]该研究为太湖流域河道污染的治理提供了理论依据。     

基于Copula函数与经验频率曲线的富营养化风险分析

富营养化问题是我国湖泊面临的重要问题。太湖作为我国东部最大的淡水湖泊,附近城市供水水源地,其富营养化问题直接关系到苏州、无锡、江阴、湖州等环太湖城市的饮用水安全。选取浮游动物生物量、浮游植物生物量和叶绿素作为浮游生物数量的3个指标,绘制经验频率曲线,并采用Copula函数将其进行有效联结,从而得到太湖不同分区的富营养化风险评估。结果表明,太湖西北部湖区富营养化较为严重。     

江苏省太湖流域农业面源污染现状分析及防治措施

通过对江苏省太湖流域种植业、养殖业及农村生活污染三大污染源现状及成因的分析,提出了有针对性的防治措施,以期为治理江苏省太湖流域农业面源污染提供参考。     

太湖流域典型蔬菜地氮磷流失生态拦截工程的实施与成效

近年来,农田径流氮磷流失生态拦截工程在苏州、无锡、镇江、常州等太湖沿岸城市广泛得到推广应用。苏州市新埂村蔬菜地氮磷流失生态拦截工程设计合理,实施规范,成效显著,具有良好的示范作用,可为同类生态拦截工程的实施提供参考。     

太湖流域水环境安全评价方法研究

通过对太湖流域水环境安全影响因素的系统分析,借鉴目前较先进的水环境安全评价技术,基于流域水环境系统的"压力-状态-响应"机制,建立了太湖流域水环境安全评价体系,并提出了基于熵值理论和综合指数模型的太湖流域水环境安全评价方法。评价结果表明,2000～2006年流域水环境安全度处于边缘状态,且呈逐年下降趋势。在对评价结果的分析的基础上提出了提升太湖流域水环境安全度的建议。     

苏州市农业面源污染现状与控制研究

利用<第1次全国污染源普查--农业源>提供的区城产排污系数,对苏州市沿长江、太湖和阳澄湖流域农业面源污染的现状及其区域差异进行分析.结果表明,苏州市农业面源污染中氮(TN)、磷(TP)环境排放总量分别为11 878.9和1 343.8 t,农药流失28.0 t,地膜残留203.9 t,秸秆焚烧量为21.4万t,畜禽养殖...     

苏州太湖流域2种针阔混交林林分空间结构特征比较

选取太湖流域2种具有代表性的针阔混交林,应用传统林分结构因子配合混交度、角尺度、大小比数和开敞度4个参数进行比较,分析冬青湿地松混交林和栎树湿地松混交林的林分基本特征、空间结构和演替趋势。结果表明,冬青湿地松林的物种丰富度相对较高;对空间结构各参数进行比较,冬青湿地松林空间结构优于栎树湿地松林,林分处于相对稳定状态。其中在冬青湿地松林中,山矾、冬青可能会发展成为优势树种;在栎树混交林中,麻栎和栓皮栎的生长空间受限制,演替过程中优势度会有所下降,短柄粃和构树可能成为优势种。