2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、農業(yè)非點源污染(NSP,nonpoint source pollution)是三峽庫區(qū)水質下降的主導因素,庫區(qū)農業(yè)流域輸出的泥沙和氮磷養(yǎng)分是產生水污染的主要污染物。泥沙和養(yǎng)分輸出不但造成流域土壤生產力下降,而且還導致受納水體水質惡化、水體功能下降及富營養(yǎng)化問題。三峽庫區(qū)流域尺度泥沙和養(yǎng)分定量分析與評價之研究還比較少,特別是與GIS耦合的、應用于水文、泥沙和養(yǎng)分輸出的連續(xù)分布式模型研究尚未有先例。因此,基于連續(xù)分布式NSP模型,定量分析三

2、峽庫區(qū)黑溝流域泥沙和養(yǎng)分輸出及其時空分布規(guī)律,探索BMPs對流域NSP的控制效果,對三峽庫區(qū)水資源保護具有重要的現(xiàn)實意義。 本研究選擇三峽庫區(qū)黑溝小流域(HRW)為研究對象,依托國家林業(yè)局三峽庫區(qū)森林生態(tài)定位站之流域長期現(xiàn)場監(jiān)測資料數(shù)據(jù)和GIS工作平臺,建構流域模型數(shù)據(jù)庫文件,使用連續(xù)分布式模型AnnAGNPS對流域進行徑流、泥沙和養(yǎng)分時空輸出模擬和效果評定,探索庫區(qū)條件下泥沙與養(yǎng)分BMPs綜合治理模式。 主要內容:

3、 (1)流域數(shù)據(jù)庫的建構。深入分析黑溝小流域降雨特征、進行流域SDU區(qū)劃、土壤參數(shù)的轉換、航片判讀解譯、土地利用分類等,建構AnnAGNPS模型地理空間和屬性數(shù)據(jù)庫的理論與方法。 (2) DEM格網(wǎng)尺度對模型NSP輸出影響之分析。利用建構的黑溝小流域模型數(shù)據(jù)庫和流域水文水質監(jiān)測數(shù)據(jù),分析不同DEM格網(wǎng)尺度對模型徑流、泥沙和養(yǎng)分輸出的影響,探索在庫區(qū)流域條件下,模型尺度、DEM尺度與流域尺度之間的匹配。 (3

4、)流域空間參數(shù)在三峽庫區(qū)條件下的聚合效應。參數(shù)聚合效應對模型徑流、泥沙和養(yǎng)分輸出的影響,進而確定最優(yōu)泥沙與養(yǎng)分輸出的CSA(Critical Source Area)和MSCL(Minimum Source Channel Length)2個參數(shù)值的輸入值及其空間離散單元(SDU)尺度。 (4)模型NSP輸出之參數(shù)敏感性分析。采用修正的摩爾斯檢驗法對影響模型輸出之空間參數(shù)進行敏感性分析,確定泥沙與養(yǎng)分輸出之敏感參數(shù)。

5、 (5)模型模擬效率評定。使用決定系數(shù)(R2)、Nash—Sutcliffe模擬效率系數(shù)(E)、體積百分誤差(VE)3個統(tǒng)計參量,綜合評定模型在當前流域條件下校準與驗證時段之適宜性。 (6)當前流域條件下NSP各BMPs情景模式的實踐與評定。利用模型理論分析結果,評定流域作物、化肥施用水平、土地利用類型對NSP輸出削減效果,評定單項和組合BMPs情景之NSP削減效果。 主要結論: (1)5m格網(wǎng)尺度DEM可

6、滿足相似條件下三峽庫區(qū)小流域NSP輸出精度要求。不同格網(wǎng)尺度(DEM1.5 m~DEM12.5 m)對流域徑流量、洪峰流量、總氮輸出影響差異不顯著,但對泥沙、總磷、有機碳輸出影響差異顯著;AnnAGNPS模型在尺度較小坡度較大的農林復合的研究流域條件下,不同格網(wǎng)尺度DEM均表現(xiàn)為,徑流、洪峰流量、總氮模擬輸出誤差較小,泥沙、總磷、有機碳模擬輸出誤差較大。 (2)流域土壤類型分布、土地利用方式等空間參數(shù)均發(fā)生了聚合效應。參數(shù)聚合

7、效應及模型輸出均隨流域SDU尺度變化而變化。SDU尺度聚合效應對徑流量影響較小,對泥沙、總氮、總磷輸出影響較大;黑溝小流域尺度和三峽庫區(qū)條件下,徑流量、泥沙、養(yǎng)分輸出可接受誤差范圍內的SDU平均面積分別為0.5~18 hm2、2~6 h㎡、0.5~6 h㎡。 (3)模型在校準期內,徑流VE=5.0%,R2=0.93(P<0.05),驗證期內,VE=6.7%,R2=0.90(P<0.05),模型對黑溝小流域徑流輸出模擬精度較高,

8、結果誤差均在可接受范圍之內;校準期內,黑溝小流域泥沙輸出VE=15.1%,R2=0.63(p<0.05),驗證期內VE=26.7%,R2=0.59(P<0.05),泥沙輸出結果精度較低。對于黑溝小流域小型泥沙流失事件,模型預測值偏高,對大型泥沙流失事件,模型預測值偏低。對總氮輸出模擬R2=0.68(P<0.05),略高于對總磷輸出模擬(R2=0.65,P<0.05)。一般地,AnnAGNPS模型對徑流模擬精度高于對泥沙和氮、磷等養(yǎng)分的輸

9、出模擬。作為一個較好的高級流域管理工具,AnnAGNPS模型可以在三峽庫區(qū)農林復合流域地理條件下使用。 (4)黑溝小流域主要6類作物玉米、高粱、大豆、落花生等對削減泥沙和養(yǎng)分輸出差異不顯著;不同化肥施用水平(現(xiàn)有施肥水平用量,推薦施肥水平用量等)對削減徑流和泥沙輸出沒有影響,但對氮磷等養(yǎng)分輸出影響差異極為顯著;研究區(qū)條件下,AnnAGNPS模型可以用來預測單項和組合農業(yè)流域管理措施(BMPs)對流域泥沙和養(yǎng)分輸出的影響,組合B

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