基于SWAT模型的伊通河流域农业非点源污染损失估算

选取伊通河流域为研究区,在构建伊通河流域数字化平台的基础上,将SWAT模型与环境经济学方法相结合定量估算了研究区的农业非点源污染损失,为伊通河流域农业非点源污染的防治与管理提供科学依据与决策支持。研究结果表明:构建的伊通河流域农业非点源污染模型达到了精度要求。研究区2010年农业非点源泥沙负荷、总氮负荷以及总磷负荷均为最高,2011年均为最低;研究区的土壤侵蚀主要是由耕地引起的,占总量的96%以上。研究区农业非点源污染损失折算成人民币约为52 845.42万元/a,年降雨量越大的年份损失越严重;总体上,伊通河流域内农业非点源污染价值损失的大小顺序为:总氮污染价值损失泥沙淤积价值损失总磷污染价值损失土地废弃价值损失。     

泰州地区非点源污染关键源区识别

非点源污染对水生态、水环境影响很大,识别流域的关键源区并进行整治是控制流域非点源污染的重要方法。以磷指数模型为基础,提出以土地利用类型为源因子、以区域至水体距离为迁移因子的半定量非点源污染流失风险评价模型,结合GIS空间分析技术识别泰州地区非点源污染关键源区。结果表明:泰州地区大部分区域非点源污染流失风险等级为中高风险,低风险区域主要集中在兴化市西北部和和通南地区,非点源污染输出的关键源区分布在城市、建制镇、村庄等人类活动强度大的区域以及主要河道的两侧区域内。对非点源污染输出的关键源区需重点治理,严格控制污染输出。     

地下水非点源污染数值模拟及其不确定性分析

利用集总参数地下水模型对虚拟研究区除冰盐的使用所引起的地下水非点源污染问题进行模拟,分别采用一阶估计法和蒙特卡洛方法分析该模型对于各参数的敏感性以及模拟结果不确定性。在蒙特卡洛模拟过程中,模拟多次,每次模拟对模型中不同类型的参数区别对待,这种方式在前人的研究中从未出现过。通过研究得到如下结论:1非点源污染可以使区域地下水水质发生明显变化,应重视并尽可能地控制污染源;2集总参数模型简单易行,可利用有限的数据较为真实地模拟复杂的系统,减少模拟成本的同时为方案的设计与实施提供较为可靠的依据;3地下水模型存在明显的不确定性,不确定性分析可以提供更为全面的参考信息。目前,不确定性分析并未得到广泛的重视,通过研究展示不确定性分析的必要性,并为以后地下水模型的不确定性分析提供参考。     

汾河水库流域非点源污染模拟与研究

以汾河水库流域为研究对象,采用实测数据对SWAT模型进行参数率定与验证,进而定量估算了该流域2000—2010年径流、泥沙、氮、磷负荷,以揭示流域非点源污染负荷时空分布规律,识别污染关键区。结果表明,模型对研究区具有较好的适用性;丰水年氮、磷负荷量分别为139.34、0.92 kg/hm~2,是平水年的1.2、1.5倍,是枯水年的1.3、2.0倍;氮、磷负荷量主要集中在汛期(6—10月),分别占全年的68.81%、68.53%,非点源污染的时间变化与降雨发生的规律有很高的相关性;有机氮、硝酸氮、有机磷、溶解态磷排放强度分别为0.25~10.00、1~270、0.03~1.50、0.002~0.25 kg/hm~2,非点源污染的空间变化因降水分布、地形坡度、土地利用及土壤类型等的差异性呈现较强的区域性分布。岚县、静乐县是非点源N、P污染负荷控制的关键区。     

人工黄土坡面重力侵蚀数值模拟

为研究人工黄土坡面重力侵蚀现象,通过应用有限差分软件FLAC3D对复杂侵蚀地形模型进行二次开发,分析坡面重力侵蚀过程,并对坡面位移场、应力场和塑性屈服区进行了数值模拟。结果表明:通过软件建立的三维模型能真实地还原侵蚀坡面地形地貌,仿真效果良好;通过监测点位移规律,将侵蚀分为3个阶段,坡面下部侵蚀发育阶段要早于坡面中上部侵蚀发育完成;坡面位移以向下侵蚀滑落为主,且随坡度增加导致应力集中,在一定程度上坡度的增加,加剧了重力侵蚀的发生;通过对三次连续性降雨坡面进行受力分析,发现本场次侵蚀地形基本符合上一场模型平衡状态时的塑性区分布情况,说明FLAC3D在一定程度上能够对侵蚀地形发育起到预测的作用。     

城市雨水径流非点源污染研究进展

城市雨水径流污染是城市非点源污染最主要的类型,具有随机性强、面积广、成分复杂等特点,对其研究有着重要意义。通过对国内外城市非点源污染机理、模型等研究进展的讨论,提出今后我国城市非点源污染研究的发展方向。     

收获机械往复式切割器切割图的数值模拟与仿真

通过对往复式切割器工作原理的分析,利用Matlab软件对切割器切割图进行了数值模拟。对影响切割图各区域面积的关键参数进行了仿真计算,得到了提高切割质量、降低功率消耗的较优运动参数和结构参数组合。方差分析结果表明,切割器类型、割刀进距、动刀片刃部高度对空白区和重割区面积影响显著,动刀片宽度、前桥宽度对面积影响不显著。     

基于输出系数模型的赤峰农业非点源污染分析

为了给赤峰市农业结构调整和流域面源污染生态工程防治提供科学的决策依据,并填补当地非点源污染研究空白,采用输出系数模型(ECM),研究了赤峰市农业非点源污染负荷量。结果表明:赤峰市2011年农业非点源污染物TN和TP负荷量分别为21 176.9 t/a和3 024.0 t/a;不同类型的污染源对研究区TN污染负荷贡献率的高低顺序为:大牲口养殖牧草地耕地羊养殖猪养殖农村生活或林地园地,而对TP污染负荷贡献率的高低顺序为:大牲口养殖牧草地或羊养殖猪养殖耕地农村生活林地园地。元宝山区农业非点源污染物TN和TP的负荷强度最高,且TN负荷强度比TP负荷强度高很多,前者是后者的7倍左右;红山区、宁城县、松山区、敖汉旗和林西县的农业非点源污染物的TN和TP负荷强度较小;其次是喀喇沁旗,巴林左旗、翁牛特旗、阿鲁科尔沁旗、巴林右旗和克什克腾旗。牲畜养殖业是农业非点源污染物TN和TP负荷的显著影响因素;各区县的农业非点源污染物TN与TP的负荷量和负荷强度空间分布不均匀。     

北京市北运河流域农业非点源污染类型及贡献率分析

以北京市北运河流域为研究目标,对流域内各类非点源的污染负荷及其贡献率进行了系统的分析研究,并针对北运河流域内非点源污染的结构和空间分布特征提出了相应防治对策。结果表明:北运河流域农业非点源污染中CODcr的主要来源是生活污水,贡献率达到38%;氨氮的主要来源是种植业,贡献率达到43%;TN的主要来源是畜禽养殖,贡献率达到53%;TP的主要来源是畜禽养殖,贡献率达到74%。从污染负荷的空间分布看,流域内污染物排放量呈现出两头高中部低的空间分布特征,即下游通州区和上游昌平区非点源污染物排量明显高于其他区。     

辽河源头区典型小流域农业非点源污染模拟

目前辽河流域农业非点源污染比较突出,因此对其研究具有重要的现实意义及理论价值.选择辽河源头区典型一泉涌小流域为研究区,应用AnnAGNPS模型对泉涌小流域的上游(泉涌河道)及下游(会中河)3-10月的水体进行了农业非点源污染模拟.通过对氨氮、总磷污染物的实地监测及模型模拟估算,运行结果显示AnnAGNPS模型对氨氮具有较好的模拟效果,误差控制在15%以内;对总磷的模拟结果误差较大.氨氮、总磷模拟的最小模拟偏差为1.37%,最大模拟偏差为36.36%.模拟数据表明AnnAGNPS模型在泉涌小流域基本可行,也为该模型在中国北方寒冷地区的合理使用做了有益的尝试.