基于SWAT模型的滇池流域不同土地利用配置下的非點源污染研究.pdf

1、非點源污染在點源污染得到有效治理和逐步控制的前提下，已經(jīng)成為影響水環(huán)境質(zhì)量的首要污染源。非點源污染的發(fā)生受到諸多因素的影響，其中，土地利用結(jié)構(gòu)直接影響非點源污染的形成及遷移過程，是非點源污染的關(guān)鍵影響因子。滇池是我國三大重點污染湖泊之一，盡管滇池污染治理措施日趨嚴厲，但滇池水污染形勢并未得到明顯改善，究其原因就是因為非點源污染廣泛存在。此外，滇池流域面積廣闊，地形復(fù)雜，土地利用活動頻繁，在結(jié)構(gòu)和布局上都存在不盡合理的地方。
　　

2、 論文選擇滇池流域作為研究區(qū)域，圍繞土地利用與非點源污染開展研究。在ArcGIS的支持下，構(gòu)建適用于滇池流域的SWAT模型，通過模擬不同土地利用配置下的非點源污染情況，分別從土地利用數(shù)量結(jié)構(gòu)和空間布局兩方面探討其對非點源污染負荷的影響，旨在為流域土地的合理利用和水環(huán)境治理提供科學(xué)依據(jù)。最終取得如下成果:
　　 (1)構(gòu)建了適用于滇池流域非點源污染研究的SWAT模型。首先以ArcGIS為平臺，提取流域數(shù)字高程模型(DEM)和土壤類

3、型空間分布圖。同時對流域土壤屬性、氣象、水文等數(shù)據(jù)進行收集和整理，最終構(gòu)建SWAT模型運行所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。然后利用昆明站、干海子及海口水文站點2005-2008年實際監(jiān)與模型值進行對比，通過調(diào)整敏感參數(shù)取值使得確定性系數(shù)R2和Nash-Suttcliffe系數(shù)達到模型要求，最終確定該模型可以在滇池流域內(nèi)進行適用。
　　 (2)通過對2008年土地利用現(xiàn)狀和2020年土地利用配置下非點源污染負荷情況進行模擬，分析了不同數(shù)量結(jié)構(gòu)對

4、非點源污染的影響。結(jié)果表明，2020年F1下各項污染負荷除徑流量外，均小于2008年，這說明在2008年土地利用基礎(chǔ)上，2020年的土地利用確實在數(shù)量結(jié)構(gòu)上進行了優(yōu)化，這樣的配置總體上是有利于減輕污染負荷輸出的，同時也說明土地利用的數(shù)量結(jié)構(gòu)對非點源污染有著顯著的影響，土地利用的數(shù)量結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)的不同會導(dǎo)致非點源污染負荷輸出的變化。
　　 (3)通過對2020年兩種土地利用配置(F1和F2)下的非點源污染情況進行模擬，分析了相同

5、數(shù)量結(jié)構(gòu)下不同空間布局對非點源污染的影響。結(jié)果表明:與F1相比，F(xiàn)2下各項污染負荷均有所減少。兩種方案下非點源污染負荷模擬結(jié)果的差異表明，對整個流域而言，建設(shè)用地的聚集型空間布局比分散型格局更能有效減少非點源污染的產(chǎn)生和形成。F1和F2是基于相同的數(shù)量結(jié)構(gòu)下的不同空間布局，由此說明，土地利用空間布局同數(shù)量結(jié)構(gòu)一樣，對非點源污染的控制具有同等重要的意義，即使是在同種數(shù)量結(jié)構(gòu)下，空間結(jié)構(gòu)的不同也會造成非點源污染負荷輸出的不同。
　　

6、 (4)對F1和F2下各子流域非點源單位污染負荷進行模擬，各子流域內(nèi)泥沙、總氮、總磷污染的負荷強度不盡相同。對比兩種配置下子流域的單位負荷分布發(fā)現(xiàn)，當流域內(nèi)耕地和建設(shè)用地增加時，非點源污染負荷尤其是氮、磷污染大量增多，而當林地和草地在流域內(nèi)大量布局時，可以有效的減弱非點源污染。由此可知，流域內(nèi)土地利用布局微弱變動時，單位污染負荷輸出變化不大，而在土地利用結(jié)構(gòu)布局發(fā)生較大變化時，單位污染負荷輸出也隨之發(fā)生較大變化。
　　 (5)從