基于swat模型的鄱陽湖區(qū)非點源污染模擬研究.pdf

1、鄱陽湖是我國的第一大淡水湖，近年來面臨著水體富營養(yǎng)化的威脅，隨著鄱陽湖區(qū)點源污染逐漸得到有效的控制，非點源污染已經(jīng)成為鄱陽湖水質(zhì)污染的主要來源之一，控制鄱陽湖的非點源污染對改善其水環(huán)境有著重要的意義。
　　 本研究利用非點源污染模型與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，對鄱陽湖區(qū)非點源污染的產(chǎn)出過程進(jìn)行模擬研究，分析鄱陽湖區(qū)非點源污染物的時空分布特征，研究了不同的土地利用類型、不同水系區(qū)對非點源污染負(fù)荷的貢獻(xiàn)率以及非點源污染的關(guān)鍵區(qū)識別，可為研

2、究區(qū)域非點源污染的控制及管理提供科學(xué)有效的依據(jù)。
　　 本論文主要分為四部分，包括六章節(jié)，第一部分即第一章節(jié)，對非點源污染模擬進(jìn)行綜述研究，并介紹了SWAT模型的基本原理及國內(nèi)外研究進(jìn)展;第二部分包括第二、第三和第四章節(jié)，這部分主要是簡單介紹了研究區(qū)域概況，重點闡述SWAT基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、模型構(gòu)建、校準(zhǔn)和驗證等;第三部分即第五章節(jié)，主要分析了鄱陽湖區(qū)污染物氮、磷元素的空間分布以及污染關(guān)鍵區(qū);第四部分即第六章，總結(jié)歸納研究成果得出結(jié)

3、論并對未來研究進(jìn)行了展望。
　　 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的構(gòu)建:利用ArcGIS技術(shù)，對模型所需的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行投影變換。合并、切割等，得到模型所需格式。利用MATLAB數(shù)學(xué)軟件，通過編程對土壤粒徑進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到模型數(shù)據(jù)庫所需的粒徑分類（美國制分類標(biāo)準(zhǔn)），采用SPAW軟件計算得到一些土壤屬性的主要參數(shù)，成功構(gòu)建模型所需的土壤屬性數(shù)據(jù)庫。利用DEW、PCPSTAT軟件對研究區(qū)域的氣象進(jìn)行統(tǒng)計，從而得到了構(gòu)建大氣發(fā)生器所需的氣象參數(shù)。
　　

4、 率定及驗證:為成功的構(gòu)建適用于鄱陽湖區(qū)非點源污染模擬的SWAT模型，利用SWAT-CUP軟件及實測數(shù)據(jù)對SWAT模型輸出結(jié)果進(jìn)行率定驗證，結(jié)果表明，SWAT模型適用于該研究區(qū)域的非點源污染模擬。
　　 通過對模擬結(jié)果分析評價，得出結(jié)論如下:
　　 (1)鄱陽湖區(qū)非點源污染的時間變化規(guī)律與降雨規(guī)律相一致，月負(fù)荷隨季節(jié)呈現(xiàn)不規(guī)則的M型。
　　 (2)非點源污染主要分布在新建南昌進(jìn)賢區(qū)，其貢獻(xiàn)率占研究區(qū)域的35％左右

5、，要略大于其他區(qū)域，其主要原因為:該區(qū)人口分布密集、畜禽養(yǎng)殖、耕地面積較多，同時森林覆蓋率低。
　　 (3)在不同土地利用類型下，非點源污染主要來源于耕地，耕地所產(chǎn)生的非點源污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于林地，無論是貢獻(xiàn)總量還是單位面積的產(chǎn)污量均是如此。
　　 (4)對非點源污染進(jìn)行關(guān)鍵區(qū)識別，運(yùn)用產(chǎn)水量、單位面積產(chǎn)污量對研究區(qū)域的總氮、總磷進(jìn)行濃度的計算，結(jié)果表明:研究區(qū)域大部分地區(qū)的總氮濃度高于2mg/L，水質(zhì)超過Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)，濃度偏高