开题报告-青山湖流域水源涵养与清水产流机制研究

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1、1、学位论文选题的立论依据课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的、理论意义和实际应用价值1.1课题来源课题来源于：国家水体污染控制与治理科技重人专项“苕溪上游森林水源涵养与清水产流综合技术及工程示范”。1.2选题依据和背景情况水环境污染是当前普遍存在的一个世界性问题，已经引起人类的极大关注。水环境污染是点源污染和非点源污染共同作川的结果。非点源污染的重要性随着点源污染控制能力的提高逐渐显现出來，特别是当点源污染控制水平达到一定程度后，非点源污染势必成为水坏境污染的主耍原因。据统计，美国有50%的河流受到面源污染。我国是一个多山的国家，大部分地区降水集屮在夏季，多

2、年來人类经济活动带來的牛态破坏，导致水土流失严重，特别是近年來城市化的迅速发展，农丿IJ化肥、农药使丿IJ量急剧增加，这些都导致了非点源污染的发生。农业和农村面源污染是导致我国水坏境恶化的主要原因。我国农业而源中COD、总氮、总磷污染负荷分别占水体污染负荷的43.7%、57.2%和76.4%。特别是在经济发达地区,如太湖、苕溪流域农业和农村污染对水坏境彫响尤为显著，严重影响饮用水安全和水资源保障，制约着当地经济、社会的可持续发展。苕溪上游的青山湖流域是太湖垂要的产流基地，也是杭州市的重要水源地，所以青山湖的水质状况直接影响苕溪乃至整个太湖流域水坏境质量和饮用水安全保

3、障。苕溪上游以青山湖为其终点，主要支流为南苕溪和锦溪，87%的流域而积位于临安市境内。在我们前期对青山湖流域的调查研究中发现，由于目前临安地区农林及工业发展迅速，城镇化规模不断扩人、旅游产业FI益壮大，由此带来的污染负荷也不断加重，苕溪上游水环境仍然面临严峻挑战,与苕溪上游清水产流冃标尚存在佼大差距。数据显示，林地，特别是人丄经济林仍然是该地区氮、磷污染的主要來源。根据冃前临安地区土地利用统计数据，临安市经济林面积33933.47hm2,占林业用地的13.00%。这主要由于该地区人工林,如雷竹、山核桃等,面积大，集约化程度高，丿施肥料大，耕作频繁，加上林下缺少植被保

4、护，土壤裸露，导致大量水土和养分流失。根据冃前卫星遥感显示，临安市水土流失面积635.08km2,占全市土地总面积20.20%o同时，近儿年随着临安地区工业化和城镇化发展，工业和牛活污染负荷也在不断增加，其屮村镇和城市集屮区居民生活污染是氨氮的主要贡献来源。目前，苕溪上游入青山湖支流水体呈现不同程度污染，特别是锦溪河周边汇流污染负荷较人，具主要断面水质较差，尤其是总氮严重超标，在夏黍时总氮含量超过7mg/L,而化学需氧量也超过40mg/L,对卜•游苕溪水质以及水源地供水安全造成严重影响。因此，实现对苕溪上游青山湖流域非点源污染的控制势在必行。耍实现流域非点源污染控制

5、和水环境全而改善的冃标，就要确保流域从产流到汇流的整个过程实现清水产流。冃前描述非点源的基础工具一非点源模型的研究已经成为研究热点。非点源污染模型通过对整个流域系统及具内部发牛的复杂污染过程进行定量描述，帮助我们分析非点源污染产生的时间和空间特征，识别其主耍来源地迁移路径，预报污染的产生负荷及其对水体的影响，并评估土地利用的变化以及不同的管理与技术措施对非点源污染负荷和水质的影响，为流域规划和管理提供决策依据。目前非点源模型的数量繁多，ANSWERS模型、SWRRB模型、AGNPS模型、SWAT模型、LOAD模型等在流域尺度上和CREAMS模型、GLEAMS模型、C

6、NS模型、EPIC模型等在农田小区尺度上都得到了广泛和有效地应川，一定程度上实现了非点源污染的预测和控制。从冃前的发展情况来看，非点源污染模型虽然己经取得了大量有价值的研究成果，但是也存在很多问题。大多数模型只能适用于佼小的流域而积，对大中型流域模拟能力较差，不便于推广应川；大量经验性模型只能适用于局部地区，难以在大范围内应川；现有的模型一般要求参数太多，率定困难；由于非点源污染过程的复杂性，当前的模型不可能完全准确的把握非点源污染的规律，使得模拟结果并不一定理想；我国模烈口身研究方而过多的机械模仿国外模型，没有针对模拟对象进行有效地调整，所以适应我国条件、模拟效果

7、良好的模型较少。因此，非点源模型述将在侵蚀和污染物迁移过程的描述以及不确定分析等领域不断发展，尤其是积极开展适合屮国流域特点的非点源污染模型的研究将是今后儿年主要的发展方向，这将对我国流域非点源污染的控制及水环境的全而改善具有重要现实意义。1.3课题研究目的本课题旨在针对苕溪上游青山湖流域水坏境特征，研究开发适合该流域特点的水源涵养与清水产流动态评价平台，控制非点源污染对青山湖流域的影响。具体包括：落实清水产流新理念，研究清水产流机制及其主控因索，建立反映青山湖流域水量、水质状况的地表水・地下水耦合水量■水质模型；在模型建立的基础上，研究流域水源涵养与清水产流指