文档介绍：南昌大学
硕士学位论文
基于AnnAGNPS模型的桃江流域农业非点源污染研究
姓名:赵中华
申请学位级别:硕士
专业:环境工程
指导教师:邱祖民
2012-12-07
摘要随着工业废水及城市生活污水等点源污染的有效控制,农业非点源污染逐渐成为水环境的首要污染源和第一大污染源。在我国水污染控制中呈现出点源可调整的空间越来越小,而非点源可调整的空间相对增大的趋势。因此,对农业非点源发生机理和控制措施的研究越来越受到人们的关注。作为鄱阳湖第一大支流赣江的源头之一,桃江流域人%为农村人口,农业非点源污染是水体污染的最主要因素。鉴于此,以桃江流域为例,开展农业非点源污染发生机理和流失特征的研究,具有很强的理论价值、现实意义和示范效果。本文结合野外调查、实验室分析、查询历史资料和已有文献成果等多种手段,建立了桃江流域基础信息数据库。运用定性分析和定量计算相结合的方法,开展了桃江流域农业非点源污染的研究。主要包括以下方面:紫仍擞玫J罩胶夥椒ㄔ谔医饔蚣暗湫脱芯壳礁龀叨确直鸾⒌平衡变化模型,定量分析区域氮输入、输出量以及氮净增量,为后续建立并应用模型定量模拟农业非点源氮的发生机理和流失特征提供了参数和重要的边界条件,并为氮的拦截提供了科学依据。结果显示:~年桃江流域及研究区年均氮输入总量为痑,其中化肥施用输入氮占氮总输入量比例分别为.%与.%,是最主要的输入源;作物收获氮占氮总输出量比例分别为.%与.%,是最主要的输出源;氮的输入增量远高于氮的输出增量,氮净增量分别为痑与甑>辉隽磕暝龀ぢ史直鹞L医饔ァ.%芯壳ァ,呈显著上升趋势;对氮净增量及其去向研究结果显示,桃江流域及研.%⑸、地下水径流进入河道,排出流域,进入到水体,污染水体;二是残留在土壤中,造成土壤的污染。农业非点源氮是流域氮的主要来源,对其进行研究己刻不容缓。际醯闹С窒拢⒀芯壳┮捣堑阍次廴続P停对模型的适用性进行了检验。模型校验过程及结果显示:对不同时间尺度而言,年、月、日水平的模拟精度依次递减,模型对年和月水平的模拟精度较高,痑,旰究区氮净增量的分担率分别为水体ビ、土壤ビ
对日水平的模拟精度较低。可能是由于,实际暴雨的发生是相对短暂的过程,一般持续时间不足小时捎谄笫菀约笆笛樘跫南拗疲荒进行日事件的模拟,这在某种程度上削弱了降雨的强度,并延长了降雨的时间,因此对模型的精度造成影响;模型对地表径流、泥沙侵蚀及总氮输出的模拟精度从高到低依次为:地表径流嗌总氮输出。造成此现象的原因主要是泥沙和总氮的迁移是以径流为载体,误差依次累加并有被放大的可能性;通过与国内外同行的研究比较,得出影响模型精度的条件主要有流域尺度、地形地貌及流域气候特征;年水平和月水平的校验精度满足模型模拟的精度要求,日水平的总氮校验相对误差在%以内。因此,本文建立的模型适用于非点源污染的长期模拟及预测,但并不适宜非点源污染甑慕涤晡G呀⒌哪P驮擞糜谘芯壳┮捣堑源污染负荷的定量预测、污染时空特性分析及最佳管理措施珺的评价。结果显示:研究区昴昃读魃钗嗌沉魇.×/堑阍吹8汉/谎雌月月径流、泥沙流失和非点源氮负荷占全年的百分比分别为.%、.%、系数涤辏读鳌⒔涤辏嗌场⒔涤辏艿!⒕读鳎嗌场⒕,揭示了降雨、径流、泥沙、总氮四者之间的密切联系;汛期的月降雨、径流、泥沙及总氮负荷变化曲线,同样具有相似的走势,,揭示了四者之间的密切联系的同时,也反映了汛期较年水平相比,相关系数波动幅度更大;,反映了高强度降雨下,径流中氮含量差别很大,非点源氮的输出具有高度的不确定性。这可能与不同月份农作物的施肥等管理方式有很大关系,不同月份的施肥量不同、农作物生长阶段不同及对氮的拦截能力也不同,同等降雨条件下引起的非点源氮污染差别较大;在不同水文年,径流差别不大,而泥沙和非点源氮的输出差别很大,辏崴昃读髁俊⒛嗌澈头堑阍吹7别是枯水年的倍、倍和倍,说明泥沙侵蚀较径流和非点源更加敏感,间接说明高强度降雨是造成泥沙侵蚀的主要因素;对研究区非点源氮关键源的风险评价和风险管理。.%,反映了水土流失及非点源氮输出主要由高强度降雨引起;年水平降雨、径流、泥沙及总氮负荷的年际变化曲线,走势有较高的相似性,,
.塑茎——区进行识别,并将五级作为非点源氮污染关键源区;平衡施肥对非点源污染氮的削减效果最佳;植被缓冲区的设置对径流、泥沙侵蚀以及氮素流失均有较关键词:桃江流域,农业非点源污染,氮收支平衡,模型,关键源区,最佳管理措施为明显的效果。——————————————————————————————————————————————————————————一一
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