浅议三峡库区小江流域非点源污染负荷模拟研究

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1、三峡库区小江流域非点源污染负荷模拟研究重庆大学硕士学位论文学生姓名：吴磊指导教师：龙天渝教授专业：市政工程学科门类：工学重庆大学城市建设与环境工程学院二OO八年十月SimulationStudyonNon-pointSourcePollutionLoadinXiaojiangRiverWatershedAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofMunicipalEngineer

2、ingByWuLeiSupervisedbyProf.LongTianyuSpecialty:MunicipalEngineeringFacultyofUrbanConstructionandEnvironmentalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaOctomber2008中文摘要摘要三峡水库二期蓄水后，库区内河流水文情势发生了转变，库周次级河流受干流水位壅升、回水顶托的影响，回水段流速变缓，水中夹带的泥沙大量沉积，库区大部分次级河流富营养化现象频发。位于三峡

3、库区北岸流域面积最大的一级支流小江，其回水区水质污染加剧，年年暴发水华。小江流域是典型的叶形丘陵山地，山高谷深，坡耕地多，土壤侵蚀、流失严重，非点源污染成为小江的主要污染源。因此，开展对小江流域的非点源污染负荷的研究，揭示库区典型流域非点源污染的相关规律，对于三峡库区社会、经济和环境的可持续发展、促进库区生态和谐以及保障库区水环境安全具有重要意义。本研究通过引入具有物理机制的SLURP分布式水文模型，以流域土地利用类型为研究单元，考虑溶解态氮、磷在输移过程中的损失，借助GIS技术，分别建立了流域土地利用输出和农村居民点非点

4、源污染年负荷模型，构建了流域溶解态非点源氮磷污染年负荷模型；同时，以RULSE美国通用土壤流失方程为基础，鉴于与吸附态负荷有关的流域降雨、土壤、地形、植被、水土保持、泥沙输移比等因素具有不确定性的特点，运用盲数来定义各因子的不确定性，构建了盲数理论与GIS下的吸附态非点源污染负荷动态数学模型，对所建立的模型用相关数据进行了验证。根据所建模型，对三峡库区小江流域1991～2007年不同类型溶解态、流域土壤流失产生的吸附态非点源氮磷的年输出量以及产生的负荷进行了不同来源和状态的时空分布模拟和定量估算。主要研究结论如下：①从时间

5、序列上来看，流域出口1991～2007年非点源氮磷污染负荷逐年变化明显，这与年际水文变化有关，非点源污染受径流量的变化影响显著。1991～2007年流域出口非点源氮磷平均年负荷分别为6039.51t/a和344.38t/a。流域出口氮磷负荷的年际变化受年降雨量和年径流总量的大小影响显著。②从空间分布上来看，流域非点源氮磷污染最严重的地区主要分布在浦里河流域，尤其是上游流域，东河中下游，南河沿岸人口聚集区，1991～2007年内流22域最高非点源总氮、总磷流失模数分别为2.0t/km，0.12t/km；该时段内流域最低22非

6、点源总氮、总磷流失模数分别为0.662t/km，0.037t/km。③流域溶解态氮磷污染物与流域水文过程关系密切。多年平均溶解态非点源氮磷污染负荷占流域出口总负荷的比例分别为50%左右和20%左右，其中，土地利用输出和农村居民点总氮入河负荷贡献率分别为81.18%和18.82%；总磷入河负荷贡献率分别为89.58%和10.42%，土地利用输出氮磷负荷占有绝对优势。④流域吸附态氮磷污染负荷主要与土壤侵蚀量与输沙量有关，而土壤侵蚀量I重庆大学硕士学位论文和输沙量与流域降雨径流量大小密切相关。多年平均吸附态非点源氮磷污染负荷占流

7、域出口总负荷的比例分别为50%左右和80%左右，而吸附态氮磷污染负荷的来源主要是旱田及混合地、草地，二者氮磷入河负荷的贡献率分别为55%～60%和35%左右。关键词：小江流域，非点源污染负荷，总氮，总磷，时空分布模拟II英文摘要ABSTRACTAfterthewaterstorageofthesecondphaseoftheThreeGorgesReservoir,thehydrologicalsituationofriversinthereservoirregionhaschanged.Becauseoftherisin

8、gofthewaterlevelandthepushingofbackwaterinthemainstream,theflowofthebackwaterparagraphisslowing,theentrainedsedimentofthewaterisbeingalargeofdeposition,