基于SWAT模型的秦皇島地區(qū)非點源污染模擬研究.pdf

1、當今社會水環(huán)境污染的嚴重性已受到國內(nèi)外普遍關注，水污染問題通常分為點源污染和非點源污染兩種。在點源污染的控制能力逐步提升并得到有效治理的情況下，非點源污染成為了水源污染的主要污染源。特別是進入21世紀，中國農(nóng)業(yè)非點源污染對水體富營養(yǎng)化的影響將進一步加劇，農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展引起的水污染將成為中國可持續(xù)發(fā)展的最大挑戰(zhàn)之一。影響非點源污染的因素很多，其中土地利用/覆被變化是造成非點源污染的關鍵影響因素，它通過影響徑流量、泥沙量，進而影響著非點源污

2、染的產(chǎn)生及其營養(yǎng)物質的遷移轉化的過程，從而影響非點源污染的氮磷負荷量。秦皇島依山傍海，境內(nèi)水系豐富，分屬灤河與冀東沿海河流兩大水系，是華北地區(qū)水資源相對豐富的地區(qū)。但近年來該地區(qū)水資源環(huán)境呈現(xiàn)污染加劇的趨勢，水環(huán)境的安全度相對較低，目前水環(huán)境點源污染的問題得到了一定的控制和解決，非點源污染的危害還沒有完全表現(xiàn)出來，但從發(fā)展的角度看，有必要對該地區(qū)的非點源污染進行研究，為該地區(qū)非點源污染的防治和治理提供一定科學依據(jù)。因此本文在重點考慮非點

3、源污染的基礎上，以秦皇島地區(qū)為研究對象，探討了不同的土地利用方式對非點源氮磷污染的影響。主要包括以下內(nèi)容:
　　(1)在實地調查的基礎上，進行數(shù)據(jù)收集和整理，根據(jù)秦皇島地區(qū)主要河流流域、水質監(jiān)測數(shù)據(jù)、水文站點資料、雨量站點資料、氣象站資料等數(shù)據(jù)，依托ArcGIS等軟件構建SWAT模型的空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫。
　　(2)以空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)為基礎，運用SWAT模型，對秦皇島地區(qū)的徑流、泥沙、非點源污染總氮、總磷負荷進行模擬。

4、通過參數(shù)敏感性分析，獲得徑流、泥沙、總氮和總磷的較為敏感的參數(shù)，進行模型參數(shù)的校準，并對模型的有效性和適用性進行驗證，構建模型適用性評價指標Re、R2和Ens都在要求的范圍內(nèi)的SWAT模型。
　　(3)基于2000年、2005年、2010年和2014年秦皇島地區(qū)土地利用/覆被數(shù)據(jù)，通過空間疊加分析流域土地利用/覆被的時空變化特征，對秦皇島地區(qū)土地利用/覆被變化進行分析。
　　(4)根據(jù)四個不同時期的土地利用類型圖得到各時期土

5、地利用類型之間的面積和比例的變化，并運用SWAT模型分別添加四期不同的土地利用類型圖進行研究區(qū)徑流、泥沙、非點源總氮、總磷負荷的模擬，分析土地利用變化對徑流、泥沙、非點源污染總氮、總磷負荷的時空變化影響情況。
　　(5)對比研究時段內(nèi)非點源污染總氮、總磷負荷量與徑流量、泥沙量時空變化發(fā)現(xiàn)，四種情景的的時空變化情況相對一致，說明徑流量和產(chǎn)沙量是總氮總磷負荷的關鍵制約因素。徑流量大，攜帶的溶解態(tài)的氮磷元素就多，泥沙量大，攜帶的吸附態(tài)的