基于SWAT模型研究陸地生態(tài)環(huán)境對河口水環(huán)境的影響.pdf

1、泥沙和無機氮磷是影響河口水環(huán)境的主要因素,這些污染物主要來源于陸地的非點源污染,在陸地水循環(huán)的驅(qū)動下由陸地生態(tài)系統(tǒng)向河口轉(zhuǎn)移。研究陸地非點源污染最有效的技術(shù)是建立在3S基礎(chǔ)上的分布式水文模型。根據(jù)研究需要,并對比分析國際上主要的水文模型,本論文應(yīng)用美國農(nóng)業(yè)部研究中心開發(fā)的分布式水文模型SWAT,在珠三角流域內(nèi)研究了陸地生態(tài)環(huán)境對河口水環(huán)境的影響。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　 1.研究西江有關(guān)的五個河口(橫門、洪奇瀝、磨刀門、雞

2、啼門和虎跳門)沉積物的營養(yǎng)污染分布特征。結(jié)果表明,不同的土地利用類型會引起河口不同的營養(yǎng)污染水平,這種影響受潮汐影響,不同形態(tài)營養(yǎng)元素呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律。橫門、洪奇瀝和虎跳門沉積物受到營養(yǎng)元素的污染,屬于中度污染；虎跳門受潮汐影響大,潮間帶氮磷含量低于潮上帶,其余口門受徑流影響大,潮間帶各形態(tài)氮磷高于潮上帶。
　　 2.應(yīng)用分布式水文模型對珠三角天河水文站以下流域進行建模和適應(yīng)性評價,結(jié)果表明,水和沙在流域內(nèi)四個口門都有較好的模

3、擬效果,效率系數(shù)在0.6以上,達到了可以適應(yīng)的要求,分布式水文模型SWAT可以應(yīng)用于珠江三角洲復雜的河口水和沙的模擬。但在無機氮、磷水質(zhì)方面,水主要來源于潭江的崖門河口達到了可以應(yīng)用的水平,而其它三個河口流域占整個西江的比例非常小,受上游西江影響較大,水質(zhì)的模擬效果非常差。因此,本論文以崖門河口進行情景模擬,研究陸地生態(tài)環(huán)境對河口水環(huán)境的影響。
　　 3.設(shè)計荒地、灌木、針葉林、針闊混交林和闊葉林五種森林演替情景,模擬研究了森林

4、演替對河口水環(huán)境的影響。研究結(jié)果表明,荒地極易引起水土流失,并相應(yīng)增加對河口無機氮、磷的輸入,引起河口水環(huán)境的退化,其它植被覆蓋度高的森林演替類型中,灌木和針闊混交林對減少陸源泥沙和無機氮、無機磷方面有較好的效果。
　　 4.模擬研究了調(diào)整農(nóng)業(yè)用地結(jié)構(gòu)對河口水環(huán)境的影響,結(jié)果表明,農(nóng)業(yè)用地調(diào)整可以較大的降低對河口水環(huán)境的污染負荷,情景中旱田以甘蔗和果園方式最好；水田由水稻改為蔬菜時,對河口的污染輸入有一定的下降,但效果不明顯,當

5、水田用無林濕地替代時,表現(xiàn)非常強的減少河口陸源輸入的作用?；谝陨涎芯拷Y(jié)果,建議優(yōu)化農(nóng)業(yè)用地利用方式,并在水系和水田之間構(gòu)建適宜寬度的無林濕地緩沖帶,來減少農(nóng)業(yè)對河口的非點源污染。
　　 5.模擬研究了全球氣候變化對河口水環(huán)境的影響,結(jié)果表明全球氣候變化對珠三角流域水的影響非常小,全球溫度上升會導致土壤的侵蝕和河口無機氮輸入的增多,強度隨溫度的上升而上升,全球溫度降低會降低陸地對河口無機氮和無機磷的輸入,減少量隨著溫度的降低而增