基于SWAT模型的秦皇島地區(qū)非點(diǎn)源污染模擬研究.pdf

1、當(dāng)今社會(huì)水環(huán)境污染的嚴(yán)重性已受到國(guó)內(nèi)外普遍關(guān)注，水污染問(wèn)題通常分為點(diǎn)源污染和非點(diǎn)源污染兩種。在點(diǎn)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(diǎn)源污染成為了水源污染的主要污染源。特別是進(jìn)入21世紀(jì)，中國(guó)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的影響將進(jìn)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(guó)可持續(xù)發(fā)展的最大挑戰(zhàn)之一。影響非點(diǎn)源污染的因素很多，其中土地利用/覆被變化是造成非點(diǎn)源污染的關(guān)鍵影響因素，它通過(guò)影響徑流量、泥沙量，進(jìn)而影響著非點(diǎn)源污

2、染的產(chǎn)生及其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化的過(guò)程，從而影響非點(diǎn)源污染的氮磷負(fù)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(duì)豐富的地區(qū)。但近年來(lái)該地區(qū)水資源環(huán)境呈現(xiàn)污染加劇的趨勢(shì)，水環(huán)境的安全度相對(duì)較低，目前水環(huán)境點(diǎn)源污染的問(wèn)題得到了一定的控制和解決，非點(diǎn)源污染的危害還沒(méi)有完全表現(xiàn)出來(lái)，但從發(fā)展的角度看，有必要對(duì)該地區(qū)的非點(diǎn)源污染進(jìn)行研究，為該地區(qū)非點(diǎn)源污染的防治和治理提供一定科學(xué)依據(jù)。因此本文在重點(diǎn)考慮非點(diǎn)

3、源污染的基礎(chǔ)上，以秦皇島地區(qū)為研究對(duì)象，探討了不同的土地利用方式對(duì)非點(diǎn)源氮磷污染的影響。主要包括以下內(nèi)容:
　　(1)在實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，進(jìn)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(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、水文站點(diǎn)資料、雨量站點(diǎn)資料、氣象站資料等數(shù)據(jù)，依托ArcGIS等軟件構(gòu)建SWAT模型的空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　(2)以空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用SWAT模型，對(duì)秦皇島地區(qū)的徑流、泥沙、非點(diǎn)源污染總氮、總磷負(fù)荷進(jìn)行模擬。

4、通過(guò)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(jìn)行模型參數(shù)的校準(zhǔn)，并對(duì)模型的有效性和適用性進(jìn)行驗(yàn)證，構(gòu)建模型適用性評(píng)價(jià)指標(biāo)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(guò)空間疊加分析流域土地利用/覆被的時(shí)空變化特征，對(duì)秦皇島地區(qū)土地利用/覆被變化進(jìn)行分析。
　　(4)根據(jù)四個(gè)不同時(shí)期的土地利用類(lèi)型圖得到各時(shí)期土

5、地利用類(lèi)型之間的面積和比例的變化，并運(yùn)用SWAT模型分別添加四期不同的土地利用類(lèi)型圖進(jìn)行研究區(qū)徑流、泥沙、非點(diǎn)源總氮、總磷負(fù)荷的模擬，分析土地利用變化對(duì)徑流、泥沙、非點(diǎn)源污染總氮、總磷負(fù)荷的時(shí)空變化影響情況。
　　(5)對(duì)比研究時(shí)段內(nèi)非點(diǎn)源污染總氮、總磷負(fù)荷量與徑流量、泥沙量時(shí)空變化發(fā)現(xiàn)，四種情景的的時(shí)空變化情況相對(duì)一致，說(shuō)明徑流量和產(chǎn)沙量是總氮總磷負(fù)荷的關(guān)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