基于swat模型之赣江区域水环境模拟与总量控制概述

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1、基于SWAT模型之赣江区域水环境模拟与总量控制概述第一章绪论1.1选题依据及意义改革开放以来，伴随着国民经济的飞速发展，我国的水污染问题日益严重。2010年《中国环境状况公报》[1]显示，全国地表水污染形势依然严峻。七大水系（长江、黄河、珠江、淮河、海河、辽河和松花江）总体呈轻度污染。204条河流409个国控断面中，各级别水质断面对应的比例分别为：Ⅰ至Ⅲ类（59.9%）、Ⅳ至Ⅴ类（23.7%）和劣Ⅴ类（16.4%）。首先，长江、珠江总体水质良好，淮河、松花江呈轻度污染，黄河、辽河呈中度污染，海河呈重度污染；其次，湖泊（水库）富营养化问题依然突出，对26个湖泊（水库）营养状态的监测显示

2、，富营养化状态的占42.3%；第三，全国部分流域水生态系统的功能有所改善，但依然存在着主要生态环境问题，尚未能有效遏制生物多样性的下降趋势。此外，我国农村生态环境问题日渐凸显，农业非点源污染物的控制处于低级阶段，污染负荷较大，据研究[2-5]，在我国，北京密云水库、天津于桥水库、云南洱海和滇池、上海淀山湖、安徽巢湖、江苏太湖等水域，非点源污染负荷所占比例均高于点源污染。我国的水生态环境污染呈现多元化、复合型、结构性的特征，给人体健康和生态安全带来严重威胁，已逐渐成为制约经济和社会发展的瓶颈[6]，总体形势仍十分严峻。国务院总理温家宝在2007年《政府工作报告》中指出：2006年全国所

3、有十一五规划指标，除了环保指标没能实现年初确定的主要污染物排放总量控制，其它指标均超额完成；在2011年《政府工作报告中》指出：2011年要加快重点流域水污染治理、大气污染治理、重点地区重金属污染治理和农村环境综合整治，控制农村面源污染；十二五期间要加大耕地保护、环境保护力度，加强生态建设和防灾减灾体系建设，全面增强可持续发展能力。主要污染物排放总量减少8%至10%，切实加强水利基础设施建设，推进大江大河重要支流、湖泊和中小河流治理。..1.2国内外研究进展20世纪60年代末，日本学者首先提出水污染总量控制的概念[26-28]。当时日本的经济快速发展带来了一系列的突出环境问题，为了提

4、高水体和大气的环境质量，而提出污染物总量控制的问题[29,30]，总量控制是指把一定区域内的水体或大气中的污染物总量控制在一定的允许限度内，而一定的允许限度的表述成为日本学者提出环境容量概念的依据；1971年，日本开始着手研究水环境的污染总量控制[31]，并于1973年制定了《濑户内海环境保护临时措施法》，该法令首次将总量控制的概念引入到废水排放管理中，并以COD为控制指标对企业限额颁发排污许可证；1975年，日本卫生工学小组受日本环境厅的委托提出了《1975年环境容量计算化调查研究报告》，将水环境容量和水污染总量控制相结合，成为水污染物容量总量控制的理论基础[17]；1977年，日

5、本环境厅提出水污染总量控制方法，并于1978年，对该法令的部分条文进行了修订，实现了以COD为控制指标的水污染总量控制工作；1979年，日本内阁明确了水污染物总量控制的基本方法、方针，并制定了年度的削减目标；1984年，日本首次将水污染总量控制目标规划正式运用到实际的水污染控制管理中，同时将总量控制法在伊始湾和东京湾水域进行实际应用，对无证排污的企业严令禁止，取得了良好的效果，这两个海湾内的污染源控制率高达80%[32]，显著改善了流域内的水环境质量。日本对超标排放的企业和单位给予严惩，同时对绝大部分的污染源实施在线实时监测，以总量控制为基础，要求各排污单位制定污染物总排放负荷年度削

6、减方案[32,33]。日本自实施水污染总量控制至今，水体水质及生态环境有了明显改善，水污染物总量控制技术在日本蓬勃发展。..第二章流域概况2.1自然地理概况赣江流域（24°29′－29°5′N，113°46′－116°38′E）位于长江流域南岸，属于鄱阳湖流域水系，是长江的第七大支流，也是江西省内最大河流（图2-1）。赣江流域面积约为83500平方公里，流域范围涉及赣州、吉安、萍乡、宜春、新余等市所辖的44个县（市、区），占江西省国土面积的51%。以万安、新干为界，赣江可分为上游、中游和下游三段。其中，上

7、游流域区，以赣州市为中心，覆盖整个赣州市所辖各县（市、区）；中游流域区，以吉安市为中心，覆盖整个吉安市所辖各县（市、区）及乐安县（属抚州市）；下游流域区，覆盖新宇所辖各县（市、区）及宜春市除丰城市外各县（市区）。从南向北，依次流经赣州、吉安、丰城、樟树和南昌等城市，最后分三条支流（赣江南支、中支和北支）注入鄱阳湖。赣江流域的地形如图2-2所示，总体上，赣江流域自南向北（即沿水流方向），海拔高度逐渐降低，呈现出山地、高丘、低丘、岗地、冲击性平原的景观特征，即